中欧首次实现整星联合装配与星箭试验——SMILE卫星赴欧空局圆满完成星箭联合试验

2023-02-13

新年伊始，SMILE任务卫星团队（中国科学院微小卫星创新研究院）赴欧洲航天局（ESA）欧洲空间技术中心（ESTEC）开展卫星初样星箭联合试验，顺利完成了接口对接、卫星分离和冲击试验。

本次试验采用中科院微小卫星创新院研制的SMILE结构星与Arianespace的飞行适配器和包带进行对接。参加此次联合试验的单位有中科院微小卫星创新研究院、欧洲航天局（ESA）、阿丽亚娜空间公司（Arianespace）、空中客车防务及航天公司（Airbus）等。这是自2020年1月SMILE任务级初样设计评审（M-PDR）后的首次中欧现场交流活动，也是SMILE任务研制过程中的里程碑节点。同时本次试验实现了国内三个首次：中国卫星首次出口运输到欧空局；中国卫星团队首次在欧空局进行整星集成与装配；中国卫星首次与欧洲运载进行对接和分离冲击试验。

      为确保此次任务顺利完成，中方卫星团队于2022年12月底提前将SMILE结构星三个舱段通过海运临时出口运输到欧空局，实现了中国卫星及设备首次出口运输到欧空局。
 
图1 卫星舱段及部分设备海运（深圳）

      整星集成由中科院微小卫星创新研究院负责，ESA协助。SMILE任务卫星团队在ESTEC厂房顺利完成了结构星三个舱段的总装、集成和各项准备工作，这也是中国卫星团队首次在欧空局进行整星集成与装配。



图2 中国卫星团队在进行卫星装配


图3 中国卫星团队在进行卫星装配

       卫星与运载对接和分离冲击试验由中欧双方共同进行。双方合作完成了星箭接口检查确认、试验细则评审、两次星箭机械接口对接和分离冲击试验，均取得圆满成功，这也是中国卫星首次与欧洲运载进行对接和分离冲击试验。此次对接试验验证了中方卫星与欧方运载之间机械接口的匹配性及运载分离机构的可靠性，获取了包带解锁对星上关键部位的冲击响应；各项结果均满足指标要求，同时也验证了中欧双方星箭耦合模型联合仿真的正确性，进一步确认了SMILE任务大系统间的正样技术状态，为即将于今年6月开展的任务级中欧联合正样设计评审（Mission-Critical Design Review）打下了良好的基础。

图4 中方人员检查Ariane运载适配器接口状态


图5 中欧双方共同检查卫星接口状态


图6 中欧参试人员在星箭成功对接后合影

依据中欧双方的研制计划，SMILE任务团队将于今4月赴西班牙开展与欧方载荷舱的对接试验、5月和9月赴德国开展与欧方测控站、数传站的对接试验，进一步夯实正样研制工作，确保卫星按时发射。

       SMILE卫星工程是中国首次与欧洲航天局（ESA）进行任务级深度合作的空间科学探测任务。科学目标是探测太阳风-磁层相互作用大尺度结构和基本模式；认知磁层亚暴整体变化过程和周期变化；探索日冕物质抛射事件驱动磁暴的发生和发展。工程总体由中国科学院国家空间科学中心和ESA联合组成，卫星总体为中国科学院微小卫星创新研究院，运载火箭采用欧洲阿丽亚娜空间公司（Ariane）Vega-C运载火箭。按计划SMILE卫星将于2025年4月在库鲁发射场发射。