太阳探测科学技术试验卫星由中国航天科技集团八院509所抓总研制,整星重量510kg,运行于轨道高度为517km的晨昏太阳同步轨道。卫星主要科学载荷为太阳空间望远镜,国际首次实现空间太阳Hα波段的光谱成像探测。Hα是研究太阳活动在光球和色球响应时最好的谱线之一,通过对该谱线的数据分析,可获得太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化,研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。
太阳探测科学技术试验卫星空间太阳Hα波段的光谱成像探测可一次实现三大科学目标:观测太阳耀斑和日冕物质抛射的光球及色球表现,揭示太阳爆发的源区动态特性和触发机制;观测太阳暗条形成和演化过程的色球表现,揭示其与太阳爆发的内在联系;获取全日面Hα波段多普勒速度分布,研究太阳低层大气动力学过程,为解决“太阳爆发由里及表能量传输全过程物理模型”等科学问题提供重要支撑,显著提高我国在太阳物理领域的国际影响力。
太阳探测科学技术试验卫星采用超高指向精度、超高稳定度的“双超”卫星平台设计。作为新一代卫星平台,双超平台可大幅提升我国卫星平台的指向精度与稳定度,达到国际先进水平。采用“动静隔离非接触”总体设计新方法,卫星将平台舱与载荷舱物理隔离,阻断了平台舱微振动的传递路径。采用“载荷舱主动控制、平台舱从动控制”的主从协同控制解耦新方法,卫星实现了姿态指向精度、姿态稳定度比国内现有能力提升1~2个数量级。采用磁浮作动器作为载荷舱的执行机构,具有高精度、大带宽、自身无干扰等特点,使载荷舱超高指向精度、超高稳定度控制性能得以实现。采用无线能源传输、无线通信、激光通信等实现两舱间能源与信息的可靠传输。
双超卫星平台首次在轨飞行获得的第一手飞行试验数据将大大降低双超控制技术后续应用风险。同时,通过对磁浮作动器、无线能源传输、激光通信等10余项新技术新产品进行在轨试验,将提升相关技术和产品的成熟度,为双超平台系列化发展奠定坚实的技术基础。未来,双超平台技术还将在高分辨率对地详查、大比例尺立体测绘、太阳立体探测、系外行星发现等新一代航天任务中进行广泛推广应用,推动我国空间科学领域、航天技术领域跨越式发展。