[科普中國]-千里眼

概況

千里眼衛(wèi)星是韓國國內(nèi)科學(xué)家主導(dǎo)研發(fā)的首枚地球靜止軌道衛(wèi)星3，主要用于提供朝鮮半島及周邊區(qū)域的氣象和海洋監(jiān)測(cè)1。

2002年，韓國科技部、氣象廳、信息通信部和海事漁業(yè)部等多個(gè)政府部門共同啟動(dòng)COMS-1項(xiàng)目。COMS-1衛(wèi)星衛(wèi)星能在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用：1

試驗(yàn)通信。能在軌驗(yàn)證成熟的通信技術(shù)，試驗(yàn)寬帶多媒體通信服務(wù)。1

海洋水色監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，與漁業(yè)信息相關(guān)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。1

氣象觀測(cè)。從地球靜止軌道對(duì)地面進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)并獲得氣象數(shù)據(jù)，惡劣天氣現(xiàn)象的早起預(yù)警，監(jiān)測(cè)海表溫度和云的長期變化。1

2010年6月26日，COMS-1衛(wèi)星由阿里安-5運(yùn)載火箭在法屬圭亞那太空中心發(fā)射成功2。COMS-1在發(fā)射到達(dá)地球同步轉(zhuǎn)移軌道后，繼而使用遠(yuǎn)地點(diǎn)電機(jī)將自身升至地球同步軌道并且定點(diǎn)東經(jīng)128.2°，一系列測(cè)試之后開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)，它的任務(wù)預(yù)計(jì)持續(xù)七年，但衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命至少十年4。截至目前，COMS-2衛(wèi)星仍在研制中。1

主要性能參數(shù)千里眼衛(wèi)星（COMS-1）采用歐洲星-E3000平臺(tái)。衛(wèi)星總體為箱形結(jié)構(gòu)，采用雙組元推進(jìn)系統(tǒng)。入軌定位后，COMS-1衛(wèi)星的“氣象成像儀”和“數(shù)據(jù)及通信分系統(tǒng)”天線朝向地球，單翼的砷化鎵太陽翼面積約10.6㎡，可展開的Ka頻段天線反射器則被安置在東、西兩側(cè)。星上攜帶有“氣象成像儀”、“地球靜止海洋水色成像儀”和“Ka頻段通信載荷”3個(gè)有效載荷。1

“氣象成像儀”的尺寸為1.3m×0.8m×0.9m，質(zhì)量約100kg。它可提供5個(gè)通道的圖像和地球表面云層輻射資料，這5個(gè)通道的寬帶分別是0.55~0.80μm、3.50~4.00μm、6.50~7.00μm、10.3~11.3μm、11.5~12.5μm。該成像儀每隔15min便可傳送高清晰氣象數(shù)據(jù)，其主要任務(wù)包括監(jiān)測(cè)云層等氣象變化，提取和形成氣象資料，及早發(fā)現(xiàn)惡劣天氣現(xiàn)象；補(bǔ)充現(xiàn)有靜止氣象衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，為數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型的改進(jìn)提供新數(shù)據(jù)等。此外，通過韓國的氣象資料處理系統(tǒng)，衛(wèi)星還可提供沙塵暴、海水和地面溫度等16項(xiàng)氣象信息。1

“地球靜止海洋水色成像儀”的尺寸是1.39m×0.89m×0.85m，質(zhì)量約84kg，功率小于100W（含溫度控制系統(tǒng)），望遠(yuǎn)鏡焦距1171mm，空間分辨率為500m×500m，覆蓋范圍不小于2500km×2500km，譜段為0.4~0.9μm。該成像儀可監(jiān)測(cè)朝鮮半島周邊海洋環(huán)境和海洋生態(tài)，還提供海岸帶資源管理和漁業(yè)信息等。1

主要技術(shù)指標(biāo)運(yùn)行軌道：地球靜止軌道，定點(diǎn)在東經(jīng)128.2°；1

衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量：約2460kg；1

有效載荷質(zhì)量和功率：316kg，1077W；1

衛(wèi)星尺寸：2.6m×1.8m×2.8m；1

太陽翼面積：10.6㎡；1

總功率：2.5kW（壽命末期）；1

設(shè)計(jì)壽命：≥10年；1

姿態(tài)和軌道控制系統(tǒng)：采用三軸穩(wěn)定方式，滾轉(zhuǎn)和俯仰指向精度優(yōu)于0.05°，指向穩(wěn)定度為10μrad（8s）和55μrad（120s）；1

天線指向精度：優(yōu)于0.11°；1

位置保持精度：±0.5°；1

觀測(cè)數(shù)據(jù)及TT&C傳輸：L和S頻段；1

通信有效載荷頻率：Ka頻段（27.0~31.0GHz和18.1~21.2GHz）1

歷史意義千里眼衛(wèi)星是韓國利用自己本國技術(shù)研制的首顆通信與海洋衛(wèi)星。衛(wèi)星進(jìn)入目標(biāo)軌道后，韓國將成為世界上第七個(gè)擁有地球同步軌道氣象衛(wèi)星的國家，第十個(gè)研發(fā)通信衛(wèi)星的國家，也是第一個(gè)在地球同步軌道上運(yùn)行海事觀察衛(wèi)星的國家。多數(shù)商業(yè)衛(wèi)星運(yùn)行在地球同步軌道上。5

千里眼衛(wèi)星可提供通信服務(wù)，并在東經(jīng)128.2°軌道位置上執(zhí)行氣象與海事觀測(cè)的任務(wù)。教育科學(xué)與技術(shù)部希望在多個(gè)領(lǐng)域取得進(jìn)步，其中就包括氣象預(yù)報(bào)。而衛(wèi)星正式運(yùn)行之前，韓國氣象預(yù)報(bào)的間隔為30分鐘，這是由于韓國必須從外國氣象衛(wèi)星上獲取數(shù)據(jù)5：韓國氣象廳利用日本靜止軌道衛(wèi)星MTSAT-1R傳來的信息，每小時(shí)只能收到2次圖片；有關(guān)云雨等影像，利用美國NOAA衛(wèi)星的的低軌道信息，每天可以收取8次圖片。3

但擁有千里眼衛(wèi)星后，韓國天氣預(yù)報(bào)的間隔時(shí)間可以縮短到8~15分鐘5，每8分鐘獲取一次韓半島影像，由此有效地應(yīng)對(duì)急劇的氣象變化。并且該衛(wèi)星同時(shí)可以每天進(jìn)行10次海洋觀測(cè)，對(duì)于韓半島周邊的海洋環(huán)境、海洋生態(tài)和氣候變化等進(jìn)行觀測(cè)。3