研制人员正在进行测试
太空环境中这一层威胁还较容易得到化解,免于单粒子翻转对卫星芯片等产品的影响则要复杂和艰难得多。
单粒子翻转是指宇宙中单个高能粒子射入半导体器件灵敏区,使器件逻辑状态翻转的现象。我们都知道,卫星和地面计算机一样,数据均是采用二进制的“0”、“1”来存储、传输和读取。单粒子不定期来袭,数传分系统的某些器件如果受到高能单粒子的撞击,就会使存储的“0”变成“1”,或者“1”变为“0”,导致数据严重错误,重者会导致传输中断,更别说正确解读、实时传输天文数据了。许兴介绍,卫星上的一台台产品就好比人体的一个个器官,太空辐射、粒子就像数不胜数的致病细菌,这些细菌时刻企图侵蚀到“器官”内部,严重威胁着“器官”的健康。
对一般卫星而言,将受到影响的卫星设备进行关机重启来纠正错误是一种被动的选择。但对需要数传分系统4年不间断的工作的硬X射线调制望远镜卫星来说,关机重启意味着数据中断,太空信使的任务目标就无法实现。因此,航天五院西安分院的设计师们利用三模冗余、定时刷新等方法方增强了卫星数传分系统的抗单粒子翻转能力。
简单来说,三模冗余、定时刷新,就是将重要数据分别存储3次,也就是给1个数据做了2个备份。若数据被高能单粒子这个“细菌”篡改,系统会根据另外两个没有被改变的数据,进行自我修复。除此之外,卫星的数传分系统设置了数据的定时刷新功能,这样就保证了卫星数据存储和传输的正确性,也就保证了长达4年的太空舞台剧的直播得以不间断且高保真地进行。
杨毅介绍,西安分院代表着我国卫星数据处理与传输技术领域的最高水平,经过几十年的发展,已经形成了几个代际产品的多个型谱,广泛应用于我国各类遥感卫星、科学实验卫星上,也铸造了多个里程碑,曾传回我国第一幅月面图像。他表示,经过全国多方力量的共同期盼和努力,硬X射线调制望远镜卫星终于成功发射,拉开了中国人通过太空天文望远镜观测太空的序幕,这将加深我国对致密天体和黑洞引力场中动力学和高能辐射过程的认识,使中国高能天体物理观测研究进入国际先进水平。
华商记者 马虎振 通讯员 张昊 王同心