观察： 长征五号首发成功：“天方一号”新概念航天结构搭载“实践17号”卫星

今天凌晨2时38分，搭载于“长征五号”上的“远征二号”将一个“小家伙”成功送入预定轨道。这位小家伙叫“实践十七号”，是一颗同步轨道新技术试验卫星。而搭载“实践十七号”卫星的航天结构，是中国航天结构技术领域的原创突破。这项被命名为“天方一号”的新概念航天结构，由国防科学技术大学自主研制。

“天方一号”搭载“实践十七号”卫星，由我国首个大推力运载火箭“长征五号”发射升空。

遥测数据表明，“天方一号”在火箭起飞、级箭分离、星级分离、卫星太阳翼展开等过程中，呈现出优异的减振性能和电磁兼容特性。国防科学技术大学相关专家表示，“天方一号”研制成功并通过发射技术验证，对提高航天器有效载荷比、延长航天器工作寿命、缩短航天器研制周期、拓展航天器功能等具有重要意义，标志着我国在新概念航天结构技术领域实现原创性突破。

“天方一号”采用多功能一体化设计，主要由轻型复合承载结构、高分子多功能支撑结构群、聚合物固态锂离子电池模块、振动与温度监管装置等组成。它集高强度承载、反共振控制、结构化能源等功能为一体，在承载、减振、能源、热控等一体化设计，电磁兼容、锂电池异构成型等方面取得多项原创性关键技术突破。

国防科学技术大学相关专家介绍，传统航天结构设计存在部件功能单一、单机数量多、空间利用率低、冗余质量大、设计制造周期长等诸多局限，严重制约了我国航天技术的快速发展。国防科学技术大学航天结构技术创新团队从１９９６年开始对此进行研究探索，突破并掌握了高载荷比、高能量密度比、多功能一体化的新概念航天结构技术，自主设计并研制出兼具力能与环境管理的一体化多功能航天结构，具有数据处理、信息融合与天地交互综合功能的数据处理模块，集能源管理与控制、电性能检测与调理、信号传输与处理等功能于一体的电源管理模块。

“天方一号”完成发射阶段技术验证后，后续将伴随“实践十七号”卫星进行新型结构化能源模块的在轨技术验证。

揭秘“实践十七号”卫星

“实践十七号”是一颗同步轨道新技术试验卫星，采用东方红四S平台，体重近4吨。它是我国已成功发射并在轨交付的“老挝一号”通信卫星的嫡亲弟弟，排行东四S平台家族第二。别小看它呦！它在入轨后将开展一系列新技术试验“大动作”，比如新型能源、自主导航、无毒推进、空间碎片观测等，它还将完成哥哥未完成任务——充分验证先进综合电子系统在东四S平台的应用。

据“实践十七号”卫星总设计师王典军介绍，卫星能在我国新一代大型运载火箭首飞任务中进行搭载试验，对提高我国高轨卫星技术发展、拉动大型新平台尤其是东方红五号平台的关键技术具有重大意义。

“实践十七号”卫星如同一个“小型实验室”，试验的项目可谓“高精尖”。

目前，航天器上的太阳能电池多采用单结或三结砷化镓制成，其转化效率最高在30%左右。“实践十七号”卫星要验证的一项新技术就是新型能源技术。科研人员将之前太阳能电池片的材料升级为四结砷化镓和倒装砷化镓，以验证其在太空里的适应性。“航天器上的太阳能转化效率每提高1%，都将极大地提升经济效益。同时，电池片单位面积利用率愈高，愈有助于航天器的减重。”王典军总师说。

AND基于无毒推进技术是我国近年来研发的一种新型推进技术，此次也出现在“实践十七号”卫星搭载项目的名单中。不同于传统卫星推进剂，AND推进剂具有无毒、高密度、低冰点、低发挥性、高性能等特点。“这次任务中的无毒推进子系统是我国第一套星上应用的无毒推进系统，其在轨飞行将对新型推进技术和东方红五号平台贮箱等关键技术展开试验。”

太空碎片由退役、失效的空间飞行器形成，目前地球同步轨道的碎片已有上千个，且还在日益增加，这对太空环境极为不利。欧美一些国家也在探索解决问题的方法，而“实践十七号”卫星此次上天就承担着试验高轨空间碎片观测技术的任务。