为世界首颗高轨卫星“编织”天线关键材料

(资料图片)

近日，国家航天局发布消息，我国发射的世界首颗高轨合成孔径雷达卫星（SAR）——陆地探测四号01星，大型环形合成孔径雷达天线已成功展开，卫星正式“上岗工作”。其中，由东华大学纺织学院教授陈南梁团队创新开发的“极细金属单丝网状织物‘微张力’编织技术”，为该卫星大型可展开天线“编织”了新型超轻反射面材料。

陈南梁团队在工作。科研团队供图

作为世界首颗进入工程实施阶段的高轨SAR卫星，陆地探测四号01星突破多项关键技术，不但看得广、看得细，还能做到看得快，分辨率更高，能够对我国本土及周边区域进行全天候、全天时的观测，服务防灾减灾与地震监测、国土资源勘察以及海洋、水利、气象、农业、环保、林业等行业应用需求，是我国目前行业用户最多的遥感卫星。

要让高轨卫星在浩瀚的宇宙中看得广、看得细、看得快、看得清，卫星天线至关重要。天线既要满足重量轻，方便卫星携带升空，还要展开口径大，满足信号接收需求，更要具备一定的强度以保证卫星在恶劣的太空环境下“生存”。

陆地探测四号01星装载的大口径环形展开反射面是目前我国口径最大、结构最复杂、展开环节最多、研制周期最长的天线，为了让其兼具“轻”“大”“强”3种看似不可兼容的特性，陈南梁团队啃起了这块科研“硬骨头”。

他们在前期研究基础上，创新开发了“极细金属单丝网状织物‘微张力’编织技术”，为该星大型可展开天线提供了新型超轻反射面材料。

据团队骨干蒋金华教授介绍，之前应用在北斗等卫星上的星载天线金属网选用的是金属钼丝原料，极细金属钼丝柔软，但强度不够，通常采用并线合股来提高整体强度。为了进一步降低材料重量增加反射面面积，此次团队直接采用极细金属钼单丝进行编织。团队科研人员与常德纺织机械有限公司合作，摒弃传统网状经编织物编织思维定式，创新研发了“微张力”经编网状织物编织新技术及装备，极大地减轻了新型天线反射面重量，形成的环形大天线展开面积接近一个篮球场地的面积，极大地提高了高轨卫星可展开天线反射面面积和通讯能力。

星辰大海承载远大梦想，从助力“天宫一号”“天宫二号”成功飞天的太阳能帆板“玻璃翅膀”，到研发北斗导航、“鹊桥”中继卫星的“星载天线金属网”，陈南梁科研团队一直坚守着纺织人的“初心”，接下了一个个航天项目，为国家重大战略推进贡献了纺织人的力量。

来源：中国科学报