2020年8月6日12時01分，清華大學航天航空學院的重力與大氣科學衛星在酒泉衛星發射中心成功發射。這是我國首個專用于重力與大氣科學測量的衛星，其主要目標是進行低軌大氣密度和重力場聯合探測。

“外層空間并不是絕對真空，仍然殘余極其稀薄的大氣。對其密度進行測量，有助于航天器的精密定軌和空間碎片的精確跟蹤與預報。”重力與大氣科學衛星團隊負責人王兆魁說。

重力與大氣科學衛星肩負著科學探索與技術驗證兩大重任。衛星可獲取厘米級精密定軌數據，實現高精度大氣密度與重力場測量，建立我國自主的空間力學環境模型。同時，這次任務也將在軌驗證我國重力衛星技術數十年來的理論研究成果。

衛星采用純球形的新穎構型，可以保證大氣阻力與衛星姿態無關，從大大提高大氣密度測量的精度。為保證衛星供電充足，團隊設計了球面太陽電池陣列，并攻克了小曲率球面貼裝工藝的難題。

為了解決發射飛行過程中球形衛星鎖緊、釋放的可靠性問題，團隊自主研發了電磁型點式分離機構，這種分離機構具有微沖擊、無污染、可地面重復使用的優點，是飛行器在鎖緊釋放技術領域的重要突破。

衛星的電源系統采用了基于商用器件的石墨烯電池電源，可瞬間釋放大電流，溫度適應性好，循環壽命長，放電深度高，滿足電磁分離機構的供電需求。

衛星攜帶基于商用器件的星載高動態雙頻GNSS接收機作為任務載荷，可以支持導航、精密定軌以及差分定位等多項功能。

此外，衛星還具備在軌智能處理能力，可基于嵌入式GPU實現在軌智能任務規劃與姿軌計算。這一技術與全景相機的結合，為航天科學教育和提升“公眾理解航天”開辟了新的平臺。

多名博士生、碩士生和本科生參加了這顆衛星的研制。衛星任務在軌開展，將提升我國空間目標跟蹤與預報能力，推動衛星重力測量技術發展，加速自主高層大氣模型的建立。

關鍵詞： 清華大學