[责任编辑:姬丽娜]
当一枚枚长征火箭,托举着卫星从发射场起飞的时候,多少颗心为这无比壮观的场面激动不已。
然而,对于<a href="http://scitech.people.com.cn/GB/59594/index.html" target="_blank"><font color="#0000FF">航天</font></a>工程来说,这辉煌的瞬间,仅仅是又一个新的关于人类与太空的故事的“序幕”。更多的情节,将由隐身在航天发射幕后的西安卫星测控中心来继续演绎。
40年来,西安卫星测控中心广大科技工作者用忠诚与智慧,在太空创造了数以百计的“牧星传奇”。
太空抢险,显英雄本色
去年10月的一个夜晚,我国一颗在轨运行的卫星突然发生严重故障,卫星姿态失控,在太空翻滚,并与地面基本失去联系。
险情就是命令。中心立即组织专家进行抢救。面对在太空中翻滚的卫星,第一步就是要确定其姿态。在正常情况下,确定卫星姿态并不难。然而,由于卫星发生故障后,往常用来确定卫星姿态的方案和技术手段已不能使用。他们另辟蹊径,提出了一种全新的定姿办法,利用断断续续获得的零星数据,在极其困难的条件下,终于确定了失控卫星的姿态。
卫星的姿态确定了,接下来就要掌握卫星姿态的变化规律,以寻找出最佳的抢救时机。卫星姿态的变化,受到空间磁场、高空大气、重力梯度等许多不可预测因素的影响,在国际航天领域里,这是一个令许多专家犯怵的技术难题。对中国专家来说,掌握失控卫星姿态的变化规律,也是以前从未做过的工作。
在那些日子里,专家们创造性地提出了一种可以利用数据进行不断修正的姿态预测方案。经过一次次仿真模拟,一次次的技术验证,一次次方案完善,终于准确预测出12月上旬某天是最佳的抢救时机。错过这个战机,卫星就可能永久地失控,成为太空垃圾。
然而,即使是这个最佳抢救时机,每次可供利用的控制窗口也只有短短的10秒。但按传统方式实施抢救,发送指令和数据的时间至少需要30秒。新的困难又摆在了专家们面前。
怎么办?又是几个昼夜的攻关。最终通过调整指令结构、创新判别方式、改进程序设计等途径,把遥控发令时间成功缩短到了8秒以内。随着一条条指令的发送、一块块数据的注入,失控69天的卫星,终于起死回生,恢复了正常运行。
这并不是中心第一次抢险。如果把镜头拉回20多年前,那次惊心动魄的太空险情,使世界对西安卫星测控中心刮目相看。
1983年1月苏联发射的“宇宙―1402号”核动力侦察卫星失控将陨落地面。消息传出世界震惊。这颗核动力卫星由于受到原子反应堆的强烈轰击已具有放射性并且极可能带有剩余核燃料如果坠入地球人口居住区将造成灾难性核污染。世界各国纷纷呼吁有跟踪拦截能力的国家及时预报这颗卫星的陨落时间和区域。
西安卫星测控中心受命紧急出击。预报落点,必须要掌握卫星的运行轨道。而这颗卫星已失控脱离了原先的运行轨道。因此迫在眉睫的是首先要“捕获”这颗卫星。然而“捕获”谈何容易。因为这是颗侦察卫星苏方不公布轨道参数等有关资料星上也没有可跟踪的信标。茫茫太空何处寻觅?中心下令地面卫星观测网和大型雷达系统全部开通,24小时不间断地搜索太空,终于发现了目标据此计算出了卫星的初轨,开始进行有目标的跟踪。1月22日,中心作出预报这颗卫星的主体部分将于24日6时30分坠落于印度洋海域。中国的准确预报,展示了中国航天测控的能力,受到了世界好评。
科技创新,走特色之路
航天测控是航天工程的重要组成部分。它通过测控网,对航天器进行跟踪、测量和控制。美国、俄罗斯、欧盟都是在全球布网,对航天器进行全时段测控。而我国由于受诸多条件限制,测控网覆盖率还不到这些国家的1/5。
不在同一起跑线上的竞争,并还要想超越,那是何等艰难!中心主任董德义告诉记者:“这次卫星抢救难度非常大,如果在10年前,即使想到了现在的抢救思路,当时也不具备把思路变成现实的技术条件。”
10年来,他们瞄准建设世界一流航天测控中心的目标,紧盯世界航天科技发展前沿,用科技创新不断实现测控技术新的跃升。
他们在国内首创设计了以航天器控制语言为核心的中心遥控模式,实现了卫星控制由测站遥控指令链模式到中心遥控作业工作模式的跨越,满足了对航天器高效、规范、灵活、准确的上行控制要求,提高了我国测控网的多星测控能力。这种遥控模式,可以将指令发送间隔由1秒缩短到0.3秒,为实施卫星抢救提供了技术基础。