1月5日，備受矚目的高分四號衛星經歷了為期一周的太空旅行，在距地球36000公里的太空為祖國發來了親自拍攝的第一張“明信片”，筆者今天從抓總研制高分四號衛星的中國航天科技集團公司五院了解到，該衛星在軌運行正常，正在進行載荷測試，成像效果良好，達到預期目標。標志著我國突破了地球同步軌道遙感衛星五大關鍵技術。
■ 總體設計技術首攀高軌之峰
高軌道高分辨率光學遙感衛星設計，在世界上尚沒有工程實施的先例，面臨著眾多新難題，其中最主要的是：與低軌道衛星相比，如何在距地球幾十倍遠的太空保持“好視力”？與通信、導航衛星等 “高軌兄弟”相比，如何確保在任何時候拍照都不能“發抖”？
高分四號衛星總指揮兼總設計師李果帶領研制團隊巧妙應對了成像質量保障、衛星構型設計、工作模式設計、微振動等帶來的一系列挑戰，圓滿完成了高分四號衛星的設計，形成了我國首個高軌道遙感衛星平臺，為“站得高、看得廣、拍得棒”提供了堅實的系統保障。
■ 控制技術首破高軌“又快又穩”難關
與地球靜止軌道通信衛星處于相對靜止狀態不同，高分四號衛星在瞄準觀測目標時既要“動如脫兔”、迅速對準，又要瞬間穩定、“靜若處子”地拍照。
為此，五院502所的技術人員突破了“小角度快速機動技術”，為高分四號安裝了四個大力矩動量輪，使其得以從容地規劃整個拍攝過程，在更短的時間內拍攝更多清晰的照片。大力矩飛輪因其具有輸出力矩大、控制精度高、壽命長、重量輕、使用便捷等特點，為我國航天器實現長壽命、高精度、快速機動提供了新的技術途徑。
■ 首次掌握高軌遙感衛星長壽“基因”
為掌握高軌遙感衛星的長壽“基因”，五院總體部在系統層面上深入分析了對衛星平臺、有效載荷壽命和可靠性的影響，并對地球同步軌道衛星的空間環境進行了深入研究，提出了一系列設計與驗證方法，全面增強高分四號的“抵抗力”。例如，為了讓高分四號衛星在午夜時分不受太陽的暴曬，避免相機受曬影響成像功能，設計人員提出了“陽光規避”模式，撐起一把太陽傘保護相機。
此外，研制人員開展了一系列星上部件長壽命試驗驗證，確保高分四號的各樣“器官”健康強壯。
■ 打造首個高穩定一體化“三腳架”
高分四號衛星攜帶的相機口徑很大，這個“大炮筒”如果沒有堅固的“三腳架”，成像將會變得模糊。五院總體部研制人員首次采用了一體化結構，創新設計了一個在太空中“零變形”的“三腳架”。承擔生產任務的五院529廠也精心設計出一套新型組合式工裝，能夠同時保證異型結構每一個平面的精度，使“三腳架”更加穩固。
■ 首次具備復雜條件下拍攝精品能力
為確保成像質量，負責高分四號衛星相機研制的508所在高分相機家族中創造了多個“第一”，比如第一次采用億級像元數的可見光器件以及百萬級像元的中波紅外器件，第一次采用大面陣凝視成像體制，第一次采用中波紅外與可見光共口徑的光學設計等，從而使高分四號相機成為我國首臺高軌高分辨率相機。
與高分一號、高分二號衛星相機相比，能夠靈活調整積分時間的高分四號相機更像是一臺“單反相機”，可實現大動態范圍成像和使用長積分時間實現對暗目標的觀測。此外，高分四號衛星還可以對動態目標的運行軌跡、趨勢進行捕獲，成為一個“準攝像機”，不僅可以滿足減災、氣象、地震、林業等應用需求，還將為我國“同時具有高空間分辨率和高時間分辨率光學遙感”技術發展開啟新征程。(潘晨 楊艷 薛英民 蔣建科)
