絶えず変化する地球を遠くから観察する: 気象衛星はどのように打ち上げられるのか?

打ち上げロケットは、衛星が上方に加速し、厚い大気圏を通過して宇宙の目的の軌道に到達するのに十分な動力を与えます。ロケットに点火すると、内部の酸化剤と還元剤が激しく燃焼し、発生した高温高圧の燃焼ガスが尾部ノズルから急速に噴出され、ロケットは連続的に加速されます。運搬ロケットは一定の高度まで垂直に飛行し、高密度の大気を素早く通過し、設定されたプログラムに従って旋回を開始し、最終的に水平飛行に調整されます。衛星が所定の高度に到達すると、打ち上げロケットの推進力のほとんどが飛行速度の増加に使用されます。衛星の飛行速度が一定値（第一宇宙速度7.9km/s）に達すると、衛星は地球の周りを円を描いて飛行し続け、人工衛星は地面に落ちなくなります。

衛星の飛行プロセス全体は、打ち上げ前準備、実打ち上げ段階、ステータス確立、軌道上テスト、軌道上運用の 5 つの段階に大まかに分けられます。

① 打ち上げ前準備：打ち上げ5時間前からロケット点火まで。

② アクティブ・ローンチ・フェーズ：ロケットの点火・打ち上げからロケットと衛星の分離まで。アクティブ打ち上げフェーズでは、衛星はリモート制御コマンドを受信せず、ステータステレメトリ情報のみを地上に送信します。地上追跡システムはテレメトリデータを通じて衛星の状態を監視します。

③状態確立：ロケットと衛星の分離から衛星の通常動作モード確立まで約1ヶ月かかります。この段階の主なタスクは、太陽電池パネルを展開し、衛星の通常姿勢を確立し、初期軌道を調整し、衛星プラットフォームのさまざまなシステムの正常な動作を確保し、手順に従ってペイロードを起動することです。

④ 軌道上試験：あらかじめ定められた手順と動作モードに従って、衛星を異なる動作条件に切り替え、性能試験を行います。

⑤軌道上運用：衛星の軌道上試験が完了し、ユーザーへ引き渡されてから衛星の寿命が終了するまで。気象衛星の打ち上げが成功したことを示す兆候は何ですか?点火から数十秒後、キャリアロケットはあらかじめ決められたプログラムに従って、所定の方向にゆっくりと回転し始めます。 100秒以上経過後、高度約70kmで第1段ロケットエンジンが停止し、分離します。その後すぐに第2段ロケットエンジンが点火し、飛行を加速し続けます。ロケットが濃い大気圏（通常は海抜100km以上）から飛び出すと、プログラムに従って衛星フェアリングを廃棄します。キャリアロケットが所定の速度と高度に達すると、第 2 段ロケットエンジンが停止して分離され、加速飛行段階が終了します。その後、運搬ロケットは獲得したエネルギーを頼りに、地球の重力の影響下で慣性飛行段階を開始し、所定の軌道に接する位置まで飛行します。このとき、第 3 段ロケット エンジンが点火し、飛行の最終加速段階が始まります。所定の速度まで加速すると、第3段ロケットエンジンが停止し、衛星とロケットが分離し、衛星を打ち上げるという搬送ロケットの使命は完了する。衛星の太陽電池パネルが展開されると、衛星はエネルギーを得て軌道上で自律的に動作します。この時点で、打ち上げ司令センターは「打ち上げミッションは完全に成功した」と発表することができます。

極軌道気象衛星は軌道高度が比較的低いため、打ち上げロケットは衛星を所定の軌道位置に直接送ることができ、衛星自体は軌道変更のために余分な燃料を運ぶ必要がありません。

静止気象衛星は軌道高度が高いため、打ち上げロケットの搭載能力が制限され、衛星を固定された場所に直接送ることができません。したがって、衛星は所定の作業位置に移動する前に、燃料を搭載し、複数回の軌道変更を行う必要があります。静止気象衛星が搭載する燃料は、衛星の打ち上げ質量の5分の2を占めます。衛星はロケットから分離した後、まず楕円軌道に軌道を変え、次に地上から36,000kmの円軌道に軌道を変え、最後にあらかじめ決められた固定位置まで漂います。我が国の第二世代静止気象衛星「風雲4号」は、ロケットと衛星の分離後、搭載していた燃料を使用して軌道を5回変更し、赤道上の一定の経度の位置に固定しました。

--「中国に輝く星たち：私たちの風雲気象衛星」より抜粋