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什麽是誇父計劃
“誇父計劃”由三顆衛星組成，其中Ａ星設置在距地球１５０萬公裏的日地連綫上，用來全天候監測太陽活動的發生及其伴生現象。另兩顆衛星Ｂ１和Ｂ２在地球極軌大橢圓軌道上飛行，用來監測太陽活動導致的地球近地空間環境的變化。
誇父a飛行任務
l1點位於日地連綫上，距地球150萬公裏，該點具有觀測太陽活動的天然優勢，因此，誇父a衛星選擇l1點附近作為目標飛行位置。目前，衹有nasa和esa為數不多的航天器，如soho、ace、isee等飛行器到達過l1點。
誇父a飛行任務實施關鍵技術
誇父a衛星選擇哪種運載工具、轉移軌道到達位於日地連綫，距地球約150公裏的l1點；同時選擇何種保持軌道在l1點保持。
誇父a衛星如何實施遠距離測控和通信，l1點通信距離上屬於深空範疇，如何在深空條件下實施對衛星的測控和數據傳輸通信是誇父a衛星實現的關鍵環節之一。
誇父a有效載荷
主要有效載荷：
euv/fuv成像儀(edi)
日冕動力學成像儀(cdi)
射電爆發監測儀(rbi)
太陽風儀器包(swip)
太陽高能粒子探測器(seps)
有效載荷總需求：
總質量約93kg、總功率約83 w、總數據率約175kbps
誇父a有效載荷實施關鍵技術
日冕動力學成像儀(cdi)對衛星姿態控製精度要求很高，其中對日方向(滾動軸方向)：
姿態指嚮精度要求≤45arcsec，
姿態穩定度要求≤3arcsec/30s。
誇父a衛星初步考慮
1.軌道考慮：
(1)轉移軌道：擬采用直接轉移軌道
(2)任務軌道：擬采用halo軌道
(3)肼燃料： 包括轉移軌道初始加速、修正和任
務軌道維持100kg(△v=300m/s)
2.誇父a 衛星基於模塊化結構，主要由兩個部分組成:
有效載荷模塊(plm)
平臺服務模塊(svm)：包括7個子係統
結構子係統(sts)
熱控子係統(tcs)
姿軌控子係統(aocs)
數據管理子係統(dms)
測控子係統(tt&cs)
數傳子係統(dts)
電源子係統(pss)
3.主要參數:
尺寸:1350mm×1440mm×1400mm(展開前)
5500mm×5200mm×3300mm(展開後)
質量:總質量: 800kg
載荷: 200kg
平臺: 500kg(包含100kg 肼)
餘量: 100kg
功耗:總功耗: 520w
載荷: 120w；平臺: 320w；餘量:80w
測控:頻段: s band
數據率: ≥1kbps
數傳:頻段: x band
數據率: ≥180kbps
姿態控製:指嚮精度: ≤ 45”(x axis)
姿態穩定度: ≤3”/30s(x axis, short time)
誇父b飛行任務
誇父b飛行任務目標是實現一天24小時，一周7天連續觀測北極光的分佈為了實現這個目標，誇父b有兩顆同樣的衛星組成： 誇父b1和誇父b2
軌道：兩顆衛星的軌道位於同一極軌上，呈共軛飛行狀態, 遠地點7re，近地點1.8re
誇父b有效載荷
uv極光監測照相機(uvamc)
極紫外光譜成像儀(fuvsi)
寬視角極紫外綫成像儀(wfai)
中性原子成像儀(naik)
磁通門磁強計(fgm)
高能帶電粒子探測儀器(hecpe)
三頻相幹信標(rse)
誇父b衛星初步考慮
自旋轉速: 6rpm
星體直徑：2.9m
星體高度：1.3m
電源功率：300w
質量： 總質量：400kg
其中載荷：43kg
壽命：＞3年
誇父的神話傳說
遠古時代，在我國北部，有一座巍峨雄偉的成都載天山，山上住着一個巨人氏族叫誇父族。誇父族的首領叫做誇父，他身高無比，力大無窮，意志堅強，氣概非凡。那時候，世界上荒涼落後，毒蛇猛獸橫行，人們生活凄苦。誇父為了本部落的人産能夠活下去，每天都率領衆人跟洪水猛獸搏鬥。誇父常常將捉到的兇惡的黃蛇挂在自己的兩衹耳朵上作為裝飾，引以為榮。
有一年，天大旱。火一樣的太陽烤焦了地上的莊稼，曬幹了河裏的流水。人們熱得難受，實在無法生活。誇父見到這種情景，就立下雄心壯志，發誓要把太陽捉住，讓它聽從人們的吩咐，更好地為大傢服務。
一天，太陽剛剛從海上升起，誇父就從東海邊上邁開大步開始了他逐日的徵程。
太陽在空中飛快地轉，誇父在地上疾風一樣地追。誇父不停地追呀追，餓了，摘個野果充饑；渴了，捧口河水解渴；纍了，也僅僅打盹。他心裏一直在鼓勵自己：“快了，就要追上太陽了，人們的生活就會幸福了。”他追了九天九夜，離太陽越來越近，紅彤彤、熱辣辣的太陽就在他自己的頭上啦。
誇父又跨過了一座座高山，穿過了一條條大河，終於在禺𠔌就要追上太陽了。這時，誇父心裏興奮極了。可就在他伸手要捉住太陽的時候，由於過度激動，身心憔悴，突然，誇父感到頭昏眼花，竟暈過去了。他醒來時，太陽早已不見了。
誇父依然不氣餒，他鼓足全身的力氣，又準備出發了。可是離太陽越近，太陽光就越強烈，誇父越來越感到焦躁難耐，他覺得他渾身的水分都被蒸幹了，當務之急，他需要喝大量的水。於是，誇父站起來走到東南方的黃河邊，伏下身子，猛喝黃河裏的水，黃河水被他喝幹了，他又去喝渭河裏的水。誰知道，他喝幹了渭河水，還是不解渴。於是，他打算嚮北走，去喝一個大澤的水。可是，誇父實在太纍太渴了，當他走到中途時，身體就再也支持不住了，慢慢地倒下去，死了。
誇父死後，他的身體變成了一座大山。這就是“誇父山”，據說，位於現在河南省靈寶縣西三十五裏靈湖峪和池峪中間。誇父死時扔下的手杖，也變成了一片五彩雲霞一樣的桃林。桃林的地勢險要，後人把這裏叫做“桃林寨”。
誇父死了，他並沒捉住太陽。可是天帝被他的犧牲、勇敢的英雄精神所感動，懲罰了太陽。從此，他的部族年年風調雨順，萬物興盛。誇父的後代子孫居住在誇父山下，生兒育女，繁衍後代，生活是非常幸福。 |
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2007年10月24日，中國繞月探測衛星嫦娥一號衛星成功發射，舉國歡慶，讓國際社會對中國的深空探測能力驚嘆不已。也為‘誇父計劃’再發射、測控等方面奠定了極好的基礎。
與“嫦娥計劃”不同的是，“誇父計劃”是鎖定太陽的深空探測計劃，又稱為“空間風暴、極光和空間天氣”探測計劃，由三顆衛星組成。該計劃將由一顆位於日地係統第一拉格朗日點(也稱L1點，即地球與太陽之間的引力平衡點)的衛星“誇父A”和兩顆沿極軌共軛飛行的衛星“誇父B1”、“誇父B2”組成綜合觀測係統，將用於連續監測太陽劇烈活動及其導致的日地空間環境連鎖變化的全過程。
其中A星設置在距地球150萬公裏的日地連綫上，用來全天候監測太陽活動的發生及其伴生現象。另兩顆衛星B1和B2在地球極軌大橢圓軌道上飛行，用來監測太陽活動導致的地球近地空間環境的變化。雖然誇父衛星的對地距離比嫦娥一號衛星遠了4倍，但是嫦娥一號在測控方面所使用的50米大天綫，該計劃也會充分利用到。
“誇父計劃”的原創性科學思想和基本概念是在2003年1月24日在國傢自然科學基金委地學部“關於推動空間天氣研究座談會”上，首先由北京大學塗傳詒院士在同肖佐、張永維總師和中國科學院魏奉思教授討論的基礎上提出的。隨後，“誇父計劃”預研成為由北京大學牽頭、國傢自然科學基金委支持的重點項目，並有國內外有關科技專傢大力支持和參與。此後，國防科工委組織了相關評審。根據國防科工委建議，以“誇父計劃”為基礎，與中國科學院空間科學與應用研究中心劉振興院士建議的“風暴計劃”進行了整合，叫做“誇父—太陽風暴、極光和空間天氣計劃”。
“誇父計劃”的科學目標是觀測空間天氣事件從太陽到地球的整體連續變化現象，揭示控製日地空間係統的基本物理過程，提高空間天氣災害預報的準確度，服務航天通訊等高科技活動。太陽擾動會導致衛星失靈，影響航天員安全，對地面各種通訊設備形成幹擾。“誇父計劃”能幫助人類對太陽活動進行預測預報，采取相應的防護措施。
其科學意義表現在：“誇父計劃”將對日地空間天氣係統的兩端——太陽大氣和地球空間——進行前所未有的時空連續、多層次的成像觀測，完成從太陽大氣到近地空間完整擾動因果鏈的探測，通過多方面的首創性監測，實現日地係統端到端的整體、連續成像觀測。並預期在日地係統的能量及擾動的耦合機製如太陽爆發先兆、太陽風的形成機製等方面取得具有重要原創意義的突破性進展。屆時，“誇父計劃”將與其他空間計劃一起進入以探測日地空間整體行為為標志的空間探測新紀元。
由於2012年將是下一個太陽活動峰年，2012年至2014年太陽活動將會很強烈，因此“誇父計劃”三顆衛星建議在這個時間內發射，主要是為觀測到新的日地物理現象，進一步揭示日地空間風暴機理，監測行星際擾動傳播，為災害性空間環境預報提供觀測數據。初期飛行時間將為2至3年。
誇父A飛行任務
L1點位於日地連綫上，距地球150萬公裏，該點具有觀測太陽活動的天然優勢，因此，誇父A衛星選擇L1點附近作為目標飛行位置。目前，衹有NASA和ESA為數不多的航天器，如SOHO、ACE、ISEE等飛行器到達過L1點。
誇父A飛行任務實施關鍵技術
誇父A衛星選擇哪種運載工具、轉移軌道到達位於日地連綫，距地球約150公裏的L1點；同時選擇何種保持軌道在L1點保持。
誇父A衛星如何實施遠距離測控和通信，L1點通信距離上屬於深空範疇，如何在深空條件下實施對衛星的測控和數據傳輸通信是誇父A衛星實現的關鍵環節之一。
誇父A有效載荷
主要有效載荷：
EUV/FUV成像儀(EDI)
日冕動力學成像儀(CDI)
射電爆發監測儀(RBI)
太陽風儀器包(SWIP)
太陽高能粒子探測器(SEPS)
有效載荷總需求：
總質量約93kg、總功率約83 W、總數據率約175kbps
誇父A有效載荷實施關鍵技術
日冕動力學成像儀(CDI)對衛星姿態控製精度要求很高，其中對日方向(滾動軸方向)：
姿態指嚮精度要求≤45arcsec，
姿態穩定度要求≤3arcsec/30s。
誇父A衛星初步考慮
1.軌道考慮：
(1)轉移軌道：擬采用直接轉移軌道
(2)任務軌道：擬采用Halo軌道
(3)肼燃料： 包括轉移軌道初始加速、修正和任
務軌道維持100kg(△V=300m/s)
2.誇父A 衛星基於模塊化結構，主要由兩個部分組成:
有效載荷模塊(PLM)
平臺服務模塊(SVM)：包括7個子係統
結構子係統(STS)
熱控子係統(TCS)
姿軌控子係統(AOCS)
數據管理子係統(DMS)
測控子係統(TT&CS)
數傳子係統(DTS)
電源子係統(PSS)
3.主要參數:
尺寸:1350mm×1440mm×1400mm(展開前)
5500mm×5200mm×3300mm(展開後)
質量:總質量: 800Kg
載荷: 200Kg
平臺: 500Kg(包含100Kg 肼)
餘量: 100Kg
功耗:總功耗: 520W
載荷: 120W；平臺: 320W；餘量: 80W
測控:頻段: S band
數據率: ≥1Kbps
數傳:頻段: X band
數據率: ≥180Kbps
姿態控製:指嚮精度: ≤ 45”(X axis)
姿態穩定度: ≤3”/30s(X axis, short time)
誇父B飛行任務
誇父B飛行任務目標是實現一天24小時，一周7天連續觀測北極光的分佈為了實現這個目標，誇父B有兩顆同樣的衛星組成： 誇父B1和誇父B2
軌道：兩顆衛星的軌道位於同一極軌上，呈共軛飛行狀態, 遠地點7Re，近地點1.8Re
誇父B有效載荷
UV極光監測照相機(UVAMC)
極紫外光譜成像儀(FUVSI)
寬視角極紫外綫成像儀(WFAI)
中性原子成像儀(NAIK)
磁通門磁強計(FGM)
高能帶電粒子探測儀器(HECPE)
三頻相幹信標(RSE)
誇父B衛星初步考慮
自旋轉速: 6rpm
星體直徑：2.9m
星體高度：1.3m
電源功率：300W
質量： 總質量：400kg
其中載荷：43kg
壽命：＞3年 |
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德國、法國、比利時、奧地利、加拿大等國10多位著名空間科學家也將參與這項由中國人發起的太陽探索計劃。德國科學家萊內爾·施溫說，雖然近年來科學家已在日地物理研究方面取得很大進展，但對許多關鍵問題仍缺乏瞭解，比如，日冕物質拋射的前兆是什麽？太陽擾動源、太陽擾動傳輸、擾動的地球效應等。“誇父計劃”有望一一解答這些問題。
加拿大航天局空間物理大氣科學首席科學家劉維寧說：“太陽擾動會導致衛星失靈，影響航天員安全，對地面各種通訊設備形成幹擾。‘誇父計劃’能幫助人類對太陽活動進行預測預報，從而采取相應的防護措施。加拿大將參與設計兩顆圍繞地球飛行的衛星，並在衛星上搭載科學儀器。” |
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中國的“誇父計劃”與美國軍方計劃於2008年發射C/NOFS(通訊/導航中斷預報係統Communication/NavigationOutageForecasting System) 衛星計劃一樣，對於空間天氣預報都非常重要。誇父3顆衛星將第一次監測從太陽風到磁層的整個能量傳輸過程。它將可能解决地球空間對太陽風暴響應的過程中的一個重大問題，即大尺度的能量和質量是如何從太陽通過日地空間傳輸到磁層的。
到現在為止，衹有美國在L1點上發射了太陽監測衛星(SOHO飛船)。但不同的是，中國的“誇父計劃”是連續的日地係統的監測計劃。誇父衛星的軌道設計成“L1+極軌”，這是一種全新的協同軌道設計。誇父B1和B2可通過成像獲得磁尾磁重聯所造成的磁層全局響應的信息，其成像可以使我們更精確地度量亞暴和磁暴期間能量的註入。
誇父計劃”的實施將使我國自主深空探測距離從“嫦娥計劃”的38萬公裏推進到L1點的150萬公裏，將使我國成為世界上第二個獨立完成L1點飛行衛星研製、發射和遠距離測控通訊任務的國傢；同時，該計劃將提升我國航天技術基礎能力，培養和造就具備國際水準的科技與工程人才。充分展示中國“和平利用太空、為人類作貢獻”的意願。 |
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