GECAM任务包含2颗相同的微小卫星,每颗GECAM卫星由卫星平台和有效载荷组成。卫星平台包括结构分系统、热控分系统、综合电子分系统、姿轨控分系统和星务分系统。有效载荷包括穹顶舱和载荷电子学舱,穹顶舱安装有25个伽马射线探测器(GRD)和6个荷电粒子探测器(CPD),电子学舱的+X方向安装2个荷电粒子探测器(CPD)。
两颗GECAM卫星运行于同一轨道面内,且轨道相位相差180°,每颗GECAM卫星的载荷可监测除了地球遮挡之外的全部天区,因此,两颗卫星联合可形成对全天完整监测,如下图所示。
图1:GECAM卫星的运行示意图
GECAM卫星都具有在轨触发和定位并通过北斗短报文系统实时下传发布探测结果的能力,以引导其它天文设备与GECAM卫星进行同步后随观测。
卫星指向:
卫星指向方式采用天顶主平面对日策略(见图2):
1) 对地定向,即载荷视轴(载荷+Z轴,卫星-Z轴)一直指向天顶;
2) 卫星绕偏航轴(卫星Z轴)机动保持太阳矢量在XZ面内的+X方向;
ü 保证太阳矢量与-X轴>90°;
ü 保证太阳矢量与Y轴≈90°;
ü 考虑姿控约束最大跟踪角速度限定为0.3°/s。
图2:天顶主平面对日指向示意图
卫星工作模式:
卫星工作模式包括普通观测模式、SAA区工作模式、轨道控制模式以及安全模式。
(1)普通观测模式:为GECAM卫星全天区观测模式,双星系统组成的载荷视场可以覆盖整个天区。
l 载荷在轨存储事例数据、并道数据等科学数据到大容量,在卫星数传过境时,通过X波段下传;
l 当载荷在轨触发时,星上实时确定爆发源的天球坐标,并将爆发源的触发时间、天球坐标位置、光变和能谱信息等少量科学数据通过准实时链路发送给地面;
l 卫星指向模式为卫星对地指向+主平面对日指向;
(2)SAA区工作模式:为GECAM卫星进入SAA区后的工作模式,包括三种子模式,即:探头全部开启,探头部分开启,探头全部关闭。在此模式下,载荷仅记录并下传并道数据,不下传事例数据,且不做在轨触发定位;
(3)轨道控制模式:卫星进行轨道调整和控制,载荷不工作,平台其它分系统处于正常工作模式,卫星指向为惯性指向;
(4)安全模式:卫星工作在最小系统,执行特定程序,保障卫星安全,卫星指向为+X轴对日指向。