오공 지적재산권
중국과학원 우주과학 선도의 첫 번째 위성으로 오공의 설계 수명은 원래 3 년밖에 되지 않았지만, 지금까지도 6 세의 오공은 여전히 활력이 충만하여 인류를 위해 우주 깊숙한 곳을 계속 바라보고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
현재 우주과학 실험 프로젝트는 이미 7 개의 과학위성을 성공적으로 발사했다. 중과원 국립공간과학센터 과학위성 종합운영통제센터는 이 과학위성이 지상에 있는' 대집사' 다.
중국과학원 국립공간과학센터 과학위성 종합운송통제센터
과학 위성 "리모컨"
20 15 12 17 새벽, 주천위성발사센터.
아침노을은 여전히 하늘가에 걸려 있고, 장정 2 호 운반로켓은 하늘을 뚫고' 오공' 위성을 예정된 궤도에 성공적으로 보냈다.
서유기' 에서 손오공은 한 근투로 십팔천리, 화안 금눈을 뒤집을 수 있다. 오공 위성은 당연히 명실상부하다.
"Goku" 위성, 전체 이름 암흑 물질 입자 탐지 위성, 중국 과학원 우주 과학 전략 선도 과학 기술 프로젝트의 첫 번째 단계에서 개발 된 4 개의 과학 위성 중 하나이며, 또한 세계에서 가장 광범위한 관측 에너지 범위와 에너지 해상도를 가진 암흑 물질 입자 탐지 위성입니다. 그것은 95 분마다 지구를 한 바퀴 돌며, 매일 우주에서 500 만 개의 고에너지 입자를 관찰할 수 있다.
자료 사진.
길이는 1.5m, 폭은 1.5m, 높이는 1.2m, 전체 질량은1.85m 입니다 그러나 그것을 얕보지 마라. 오공의 작은 몸에는 약 8 만 개의 작은 탐사선이 장착되어 있는데, 이 작은 탐사선들은 오공의 눈이며, 탐사의 목표는 우주의 4 분의 1 이상을 차지하지만 인간이 볼 수 없는 암흑물질이다.
물론' 오공' 이 수집한 것은 암흑물질 자체가 아니라 암흑물질 입자가 충돌한 후 생기는 고에너지 감마선, 전자, 우주선 등' 단서' 이다. 연구원들은 수집한 데이터에 대한 과학적 분석을 통해 암흑물질의 존재에 대한 증거를 간접적으로 찾을 수 있다.
고에너지 입자가 탐지기를 "명중" 하면 생성된 과학 데이터가 첫 번째 시간에 기록되고 저장됩니다. 중국 상공을 비행할 때 오공은 신장 카시, 해남 싼야, 베이징 미운에 위치한 세 지상역과 신속하게 천지통신관계를 맺을 것이다. 과학 데이터는 이 통로를 따라 지면으로 전송되어 베이징 회유과학성에 위치한 과학위성 종합운영통제센터에서 요약된다.
과거 우리나라의 위성 운행 제어 모드는 위성 하나가 지상 시스템에 대응하는 것이었다. 운영 관리의 목표성을 높일 수 있지만 자원 구성 비효율성, 데이터 공유 부족 등의 단점도 있다.
중국과학원 국립공간과학센터는 중국과학원 우주과학 시범공사의 총부담단위이다. 현재 오공 외에도 묵자호, 석견 10 호, 안회호, 태극 1 호, 회유 1 호, 그리고 지속경영과학위성 1 이 있습니다. 위성 궤도 관리를 보다 효율적으로 수행하기 위해 국립공간과학센터는 과학위성 종합운영통제센터를 설치해 모든 프로젝트 위성의 일상적인 궤도 운행을 지원했다.
위성과 과학 사용자를 연결하는 교량과 허브로서, 운통제센터는 우주과학 임무센터와 데이터 센터라는 두 개의 중요한 팀을 구성하여 각각 위성 운영 관리와 과학 데이터 처리를 담당하고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
과학 데이터 "교정자"
과학 위성을 발사하는 목적은 우주를 관찰하고 과학 데이터를 얻는 것이다. 천지 사이에는' 인터넷 케이블' 연결이 없지만 위성은 데이터 다운로드 속도가 느리지 않아 초당 150 ~ 300 조, 최고점은 초당 1600 조 까지 도달할 수 있다. 미래의' 인터넷 속도' 는 더욱 볼 수 있을 것이다. 데이터 센터는 먼저 이러한 데이터를 처리합니다.
이 데이터 센터는 여러 위성을 동시에 관리하며 매일 대량의 데이터를 수신합니다. 오공' 위성만 매일 약 16GB 의 원시 과학 데이터를 지면으로 전송한다. 그러나 이러한 원시 데이터는 과학 연구 및 분석에 직접 사용할 수 없으며 과학자들이 후속 연구를 수행하기 위해서는 데이터 센터의 처리가 필요합니다.
"모든 과학 데이터는 잃어버리면 안 된다!" 데이터 센터 직원 Maffoli 의 일상 업무는 외부인들의 눈에 보이는' 난잡한 무리' 를 처리하는 것이다. 원시 과학 데이터를 받은 후, 그는 먼저 유효한 데이터 소스 패키지의 압축을 풀고 데이터 조각이 누락되지 않도록 한 다음 정렬, 시간 수정, 물리량 변환, 매개변수 계산 등의 일련의 처리를 수행하여 생산된 과학 데이터 제품의 무결성과 정확성을 보장해야 합니다. 현재 데이터 센터에서 관리하는 모든 궤도 위성의 과학 데이터는 착륙 후 이미 100% 올바르게 처리되었다.
과학 데이터 제품이 올바르게 생산되면 Maffoli 는 제품을 다른 위성의 과학 사용자에게 배포하고 원시 데이터와 모든 수준의 데이터 제품을 과학 위성 데이터베이스에 저장합니다.
중과원 국립공간과학센터 부주임은 위성과학데이터분산저장이 과학데이터의 효율적인 관리와 개방응용에 불리하며 과학자들이 사용하기도 불편하다고 밝혔다. 국립 우주 과학 데이터 센터를 설립하는 것은 과학자들을 위해 우주 과학 데이터를 쉽게 사용할 수 있는 다리와 플랫폼을 구축하여 과학 데이터가 더 큰 역할을 할 수 있도록 하는 것이다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
이에 따라 중과원 국립공간과학센터가 국립공간과학데이터센터 설립을 추진한 것은 우리나라 우주과학 분야 유일의 국가급 과학데이터센터다. 현재 데이터 센터는 위성 과학 데이터의 자동 실시간 처리, 신속한 시각화, 스토리지 관리, 아카이빙 게시, 안전한 영구 보존을 가능하게 하는 데이터 전체 수명주기를 포괄하는 비즈니스 시스템을 구축하고 있습니다. 우주과학 실험 특별위성 임무에 대한 과학 데이터는 여기서 온라인으로 검색할 수 있다. 궤도 과학 위성의 수와 과학 데이터의 양이 증가함에 따라 데이터베이스의 내용이 계속 풍부해질 것이다.
"데이터 처리 및 관리는 과학 연구의 기초 작업이다. 기초가 없으면 고층 빌딩이 없다. 기초가 튼튼해질수록 과학이라는 왕관에 더 많은 진주가 맺힐 수 있다. " Zou 는 대답했다:
신속한' 호위' 응답
위성의 우주여행이 항상 순조로운 것은 아니다. 사실, 그들은 항상 우주에서 오는 위협에 직면한다. 우주 쓰레기, 우주 폭풍, 고에너지 입자 ... 이것들은 모두 위성의 정상적인 운행에 영향을 줄 수 있으며, 위성이 안정적으로 운행하고 그 행동을 지휘할 수 있는 것은 바로 임무 센터이다.
"미션 센터는 우주 과학 위성이 궤도에서 안전하고 안정적이며 효율적으로 운영되도록 보장하는 주요 책임 부서입니다." 평일에는 임무 센터가 위성의' 건강의사' 처럼 항상 위성의 건강 상태를 감시하고, 가능한 인공지능, 대데이터 등 신기술을 이용해 위성의 미래 상태를 평가하고 예측할 수 있다고 소개했다.
추자명
임무 센터의 대형 스크린에서는 궤도 과학 위성의 각 핵심 정보를 한눈에 볼 수 있다. 위성이 과학 데이터를 반환하는 동안 자체 운영 상태 데이터도 동시에 지면에 "보고" 됩니다. 시간이 지남에 따라 작업 센터는 위성 및 페이로드에 대한 "수명 주기 건강 기록" 세트를 구축했습니다.
위성이 궤도가 길어지면' 작은 병소재해' 가 생기기 마련이다. 그에 상응하는 처분 동작은 당연히 빠르면 빠를수록 좋다. 그러나' 원격 진단' 은 결코 쉬운 일이 아니다. 단기간에' 아궁이' 를 정확하게 찾고' 약-병 제거' 를 하려면 풍부한 이론 지식과 조작 경험이 필요하다. 6 년여 동안 임무센터 팀의 풍부한 경험과 응급계획이 개선되면서 돌발사건에 대한 반응이 더욱 빠르고 정확해졌다.
202 1 년 5 월, 오공은' 장영' 작업 모드로 들어갔다. 즉 위성의 각 바퀴는 오랫동안 태양 밖의 그림자 지역으로 들어간다. 위성의 주 전원은 태양전지판 전원이기 때문에' 장영' 모드에서 위성의 전력 정책을 조정해야 한다. 그렇지 않으면 전력이 부족하여 부하가 작동하지 않을 수 있다.
임무 센터에는 이것에 대한 좋은 생각이 있다. 일찍이 2065438+2008 년에 그들은' 오공' 위성 부하 처리 방안을 제정했다. 임무센터 선임 엔지니어인 백모와 그의 동료들은 위성 개발사와 각 부하 기관과 미리 연락해서 폐기 방안을 제때에 확정했다.
16 진수 문자열 지시문은 임무 센터와 위성 간의 통신 언어이다. 부하 재전원, 초기화, 정상 관찰 모드 복구, 이벤트 목록, 디지털 천체력 등의 지침 임무 센터에서 지상역으로 신속하게 전송하고 천지링크를 통해 오공의' 뇌' 로 전송한다. 수백 개의 지시로 오공의 모든 부하를 최신 작업 상태로 조절하여 과학적 관측 임무를 계속 안정적으로 수행할 수 있게 하였다.
별지 TT&C 자원이 충분하면 임무 센터는 위성에 대해' 분급 응답' 을 실현할 수 있다. 이것은 과학 위성에 매우 중요하다. 일상적인 관측 계획에 포함되지 않은 경우, 긴급 관측을 임시로 전개해야 하는 과학적 기회 사건이 있고, 임무센터는 제때에 지시를 업로드하고, 위성을 지휘하여 자세를 바꾸고, 관측 목표를 조준해야 한다.
오로라 간섭 중력파 천문대와 처녀자리 중력파 천문대가 처음으로 이중중성성 중력파 사건을 발견한 가운데 우리나라 최초의 공간 X 선 천문위성' 분급 응답' 에 의해 이 사건이 성공적으로 감시됐다.
자료 사진.
20 18 년 8 월 18 일 0 시 58 분,' 혜안' 은 일상적인 관측 임무에 대한 과학적 데이터를 지면으로 전송했다. 데이터 제품은 2 분 안에 과학자 팀에 배포됩니다. 데이터 분석을 통해 과학자들은 한 지역에서 중력파 폭발이 발생할 수 있다는 사실을 발견하여 교통통제센터에 긴급 연락했다.
1: 40, 비상과학계획 제출' 천천지역에 두 개의 관측이 필요하다'. 작업 센터는 10 분 이내에 과학 계획의 수신, 감사, 지시 준비, 지시 반전, 검토 등의 작업을 신속하게 완료했습니다.
1: 50, 긴급 지시문이' 안회' 호에 성공적으로 업로드되어 지정된 하늘 영역을 관찰했다.
2 시 44 분,' 안회' 는 첫 중력파 사건 관측 자료를 돌려보냈다.
2 시 49 분에 데이터 사전 처리가 완료되고 첫 번째 과학 데이터 제품이 생성됩니다.
3 시, 모든 과학 데이터 제품의 제작과 배포가 완료되었습니다.
흐르는 물에 대한 통제는 과학자들이 첫 번째 시간에 직접 데이터를 얻고 과학 연구 업무를 신속하게 전개할 수 있도록 보장한다. 그날 밤 데이터 센터는 사건 기간 동안 총 1059 개의 과학 데이터 제품, ***23. 17GB 를 제공했습니다.
천안' 의 관측은 중력파 사건과 중력파 셈의 물리적 메커니즘을 전면적으로 이해하는 데 중요한 기여를 했다. 이때 한마 공로를 세운' 안회' 가 막 궤도에 오른 지 2 개월 만인' 시용 기간' 에 있다. 탁월한 성능은 운영 제어 센터의 강력한 기술 플랫폼 지원, 각 부서 간의 정교한 협업 워크플로우, 위성 부하 감지 및 강력한 기능 덕분입니다.
우주과학 선도 2 기 후속 임무에서 발사할 예정인 천기멀티밴드 공간 변원 모니터링 위성과 아인슈타인 탐사 위성은 북두시스템을 통해 실시간으로 데이터를 업로드할 수 있는 능력을 갖추고 있어 운영통제센터의 비상대응 능력을 크게 높일 수 있다.
건강 관리 "연습 간호사"
위성은 우주에서 얼마나 오래 일할 수 있습니까? 이것은 경제 장부이자 과학 장부이다.
과학 위성은 다중 시스템 협력 설비이다. 프로젝트 건설 초기에 과학자들은 위성의 과학적 임무 목표에 따라 위성에 대한' 수명' 기간을 설정하는데, 각 내부 부하 단위는 이 기준에 따라 설계되고 제조된다.
위성의 설계 수명을 늘리는 것은 그것의 연구 비용도 크게 증가할 것이라는 것을 의미한다. 그러나 위성이 궤도에서 효과적으로 유지되고 궤도 서비스가 예상 설계 수명을 초과하면 관측에 필요한 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 위성이 설계 수명 이후에도 건강하게 일할 수 있는 기간은 지상 시스템의 모니터링, 관리, 보장에 의존해 근무 시간을 최대한 연장하는 것이다.
무게를 재어 오공이 건설할 때 임무 시한은 3 년으로 정해졌으며, 그 실제 비용은 외국의 동종 탐사선보다 훨씬 낮다.
위성이 궤도 수명을 연장할 수 있을지는 기술 전문가의 엄격한 평가와 평가가 필요하다. 세 차례의 연장 평가를 거쳐 실제 궤도 근무 시간은 설계 수명의 두 배에 달했고, 전체 지표 평가는 여전히 100 점으로 남아 있어' 오공' 이 완벽한 근무 상태를 유지하고 있음을 의미한다. 이는 초기 개발 과정에서 위성 설계, 부하 관리에서 나사, 용접, 오공의 모든 세부 사항이 극치를 달성했음을 증명한다.
어떤 상황에서 위성이 작동할 수 없는 것으로 평가됩니까? 평가는 두 가지 수준에서 수행되어야합니다. 첫째로, 만약 위성의 과학적 목표가 달성된다면, 그 임무는 완성될 것이다. 그러나 위성의' 병' 빈도가 궤도 시간이 길어지면서 영구 고장이 발생하기도 하는데, 평가 결과 위성의 상태와 하중이 계속 일하기에 적합하지 않으면 임무 기간이 끝난다. 일상적인 관리를 잘 하고 작은 사고를 제때에 처리할 수 있다면 위성이 노화를 늦추도록 효과적으로 도울 수 있다.
6 년 동안, 오공의 각종 하중 변동 폭이 매우 작아서, 작업 상태가 매우 안정되었다. 하중의 작동 원리에 따라 궤도 관측 시간이 길수록 누적된 데이터가 많을수록 관측 정확도가 높아집니다. "Goku" 는 궤도 작업을 계속하여 과학자들이 과학 데이터를 안정적으로 사용하고, 보다 일관성 있고 심층적 인 과학 연구를 수행하고, 더 높은 가치의 과학 연구 성과를 창출하도록 도울 것입니다.
"데이터는 장기적인 축적과 장기적인 관찰이 필요하며, 이는 과학 연구에 매우 중요하다." 기기 관측을 통해 과학 현상을 과학 데이터로 바꾸는 과정은 많은 조건에 제약을 받고 있으며, 가장 중요한 문제 중 하나는 서로 다른 기기 사이에 미묘한 차이가 있어야 한다는 것이다. 같은 설비를 지속적으로 관찰하면 이러한 차이를 최소화하고 과학 연구에 장기간 양호한 과학 데이터를 제공할 수 있다. 지상에 있는 많은 망원경은 수십 년 동안 관측할 수 있다.
여섯 살 된' 오공' 은 여전히 매일 안정적으로 데이터를 돌려보낸다. 그 관측 데이터로 그린 세계에서 가장 정확한 고에너지 전자 우주선 스펙트럼과 고에너지 헬륨 핵 우주선 스펙트럼이 점점 더 정확해지고 있다. 이는 우리나라의 공간 고에너지 입자 탐사 연구가 이미 세계 선두에 서 있다는 것을 상징한다.
중국 과학자들은 오공의 장기 관측 데이터를 근거로 전자우주선 스펙트럼이10 조 4 조 전자복의 에너지에서' 꼬임' 을 발생시킨 것으로 밝혀졌는데, 이는 인류가 이전에 관찰한 적이 없는 비정상적인 변동이다. 그러나 새로 발견된' 위상하' 의 스펙트럼 구조는 미지의 우주선 소스가 있을 수 있다는 것을 보여 더 연구해야 한다.
우주 관측 "원시인"
과학위성이 궤도에서 마주친 큰일은 모두 운영통제센터 팀의 관리에 달려 있다. 궤도 위성 수가 늘어남에 따라 운영 관리에 대한 압력도 커지고 있다. 위성 운영 제어의 효율성을 높이기 위해 기본 운영 플랫폼을 기반으로 운영 제어 센터는 서로 다른 위성 지원 요구 사항에 맞게 전용 소프트웨어를 최적화하여' 공용 플랫폼+작업 플러그인' 의 기술 체계를 형성하였다. 향후 새로 발사된 위성의 운영 관리를 위해 기존 시스템에 적응하는 한 소량의 전용 소프트웨어를 새로 개발하면 요구 사항을 충족하고 자원과 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
은 공간 거리, 채널 속도 등의 요인으로 인해 운영 제어 센터는 기존 시스템을 지속적으로 업그레이드하여 더 나은 지원을 제공해야 한다고 밝혔다. 또한 우리나라의 궤도공간과학위성이 늘어남에 따라 운영통제센터는 인공지능, 기계학습, 대데이터, 구름플랫폼 등의 기술을 대규모로 채택해 과학위성의 일상적인 운행통제를 더욱 지능적이고 안정적으로 해야 한다.
현재 운통제센터 팀의 평균 연령은 36 세에 불과하며, 젊은 팀의 과학 연구 혁신 능력은 강하다. 앞으로 5 년에서 10 년 사이에 자율적으로 제어할 수 있는 과학 위성 지능 관리 및 데이터 응용 생태계를 구축하고 자율적인 지적 재산권을 갖춘 과학 임무 계획, 부하 건강 관리, 데이터 처리 및 분석 도구를 구축하여 데이터 자원 및 소프트웨어 도구의 공유를 촉진할 것으로 기대하고 있습니다. 가치 있는 과학 위성 및 과학 데이터가 더 큰 역할을 할 수 있도록 합니다.