返回式卫星的中国返回式卫星技术成就与展望

中国返回式卫星是一种主要用于国土普查的遥感卫星，20世纪70年代来共研制了六种型号，进行了24次发射。返回式卫星为中国航天遥感事业首开先河，在传输式遥感卫星使用之前的二十多年里，我国国产的航天遥感资料都来自于返回式卫星。返回式卫星，应用于国土资源普查、大地测量以及河流海岸监测等方面，还进行了大量的搭载科学试验，取得了丰硕成果。卫星在城乡规划、水利建设、地质资源勘探、考古以及空间育种等众多领域发挥了重要作用，获得了明显的经济效益和社会效益。
迄今为止，返回式卫星共研制了6种型号：第一代返回式国土普查卫星、第一代返回式摄影测绘卫星、第二代返回式国土普查卫星、第二代返回式摄影测绘卫星、返回式国土详查卫星、实践八号育种卫星。分述如下：
① FSW-0：第一代返回式国土普查卫星，共进行了10次发射，9次发射并成功回收。取得了卫星制造、卫星发射、跟踪测控和卫星回收的技术发展。
② FSW-1：第一代返回式摄影测绘卫星，共进行 5次发射，4次成功回收。该型号在计算机控制技术、舱压控制等方面有比较大的进步，卫星飞行时间增加到8天。
③ FSW-2：第二代返回式国土普查卫星，共进行3次发射，3次成功回收。飞行时间15天。
④ FSW-3：第二代返回式摄影测绘卫星，共进行了3次发射，3次成功回收。飞行时间18天。
⑤ FSW-4：返回式国土详查卫星，共进行了2次发射，2次成功回收。飞行时间27天。
⑥ SJ-8：实践八号育种卫星，进行空间诱变育种和空间微重力科学实验。
卫星重量：FSW-3：3.6t；FSW-4：3.9t；SJ-8：3.4t
外形尺寸：最大直径2200mm，最大高度5144mm
卫星工作寿命：FSW-3：18天；FSW-4：27天；SJ-8 ：15天
姿态控制精度：优于0.5°(三轴，3σ)；
姿态稳定度：0.005°/s(三轴，3σ)；
侧摆能力：FSW-4每轨道圈侧摆一次，每次≤23°；
星上时间精度：1ms/d，分辨率0.614ms；
遥测通道： 128个主帧
遥控指令： 129条
程控指令： 90条
运行范围：南北纬63°之间；
运载火箭：FSW-3：CZ-2D，不带整流罩发射；FSW-4：CZ-2C，带整流罩发射；SJ-8：CZ-2C，不带整流罩发射。
发射场：酒泉卫星发射中心。
中国回收第22颗返回式卫星
⑴ 主任务完成情况
FSW-0：共成功发射9颗星，实现航天遥感零的突破。
FSW-1：共成功发射5颗星，实现航天测绘零的突破。
FSW-2：共成功发射3颗星，将遥感分辨率提高到一个新的水平。
FSW-4：获得中国当前最高分辨率的航天照片。
FSW-3：获得中国当前最高定位精度的航天测绘地理资料。
SJ-8：完成主载荷为302kg的飞行任务，同时进行12项搭载科学试验。
⑵ 搭载科学试验情况
FSW-0、1、2共完成4次空间生命科学试验，7次空间材料加工试验，3次微重力测量试验，1次 GPS自主定位试验，1次光盘信息存放试验，以及900多件植物种子、微生物、虫卵、100多件空间辐射剂量测量、20多件航天用器件的无源搭载试验。
FSW-3共完成空间池沸腾传热、气泡热毛细迁移、熔体表面和液固界面特性、 空间细胞培养4空间科学试验。
SJ-8共完成13项搭载科学试验。其中有中国科学院的物质传质过程、 热毛细对流、材料焖烧、 导线着火特性、 微重力池沸腾、高等植物生长、干细胞培养、星载加速度计、颗粒物质运动9项试验；航天五院铷钟搭载、推进剂剩余量测量2项试验；中科院紫金山天文台1项暗物质探测试验。
⑴ 卫星的对地遥感成果
国土普查：用于土地的利用、地质矿产构造、地震地质构造等方面的调查。
摄影定位：用于提供城市规划、交通和水利建设数据， 绘制国内边远地区地图。
⑵ 科学试验成果
经飞行试验的种子返回地面后，经选种培育，获得了小麦、水稻、西红柿、黄瓜、青椒、花卉等新的品种，为航天育种探索了一条新路。
⑴ 通过第一颗返回式卫星的研制，突破了卫星的离轨、再入大气的气动外形和防热设计、返回程序控制、卫星软着陆、以及返回测控和返回轨道设计等再入返回关键技术。这些技术目前只有少数几个国家掌握。
⑵ 通过前四种型号研制，实现了卫星总体设计技术、三轴稳定姿态控制技术、再入烧蚀防热技术、返回技术、公用平台等卫星技术的新进展。
⑶ 通过第五、六种型号研制，获得了热控技术、对地遥感的技术、激光测距仪技术、卫星侧摆技术、高精度舱压控制、热门机构、锂电池、湿度控制、回收落点控制技术等新的技术成果。
通过改进电源系统、改进数据管理和数传系统、增加可回收载荷的重量、提高控制能力，继续发展返回式空间科学试验卫星和更高分辨率的返回式遥感卫星，为国民经济建设和科学技术进步作出新的贡献。