鏖战100余天成功抢救两失控卫星 创航天奇迹
[ 2007-08-07 15:31 ]

看不见的丰碑在这里树起

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;是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。

我国的航天测控,由于受到诸多条件限制,测控网覆盖率还不到发达国家的五分之一。在我们起步时,他们已远远走在了前面。不在同一起跑线上还想超越,那是何等地艰难!

最初的卫星测控中心,是伴随我国第一颗人造地球卫星发射而组建起来的。当时大多数科技人员对航天测控知识知之甚少。轨道计算、软件设计都要从头学起。就在这种条件下,他们勇于拼搏,刻苦攻关,经过一年多努力奋斗,终于编制成“东方红一号”卫星轨道计算、轨道预报、数据处理等一整套测控方案。1970年4月24日,我国第一颗卫星成功发射后,他们准确预报了卫星飞临世界244个城市上空的时间和方位。

1975年,我国发射返回式卫星。送卫星上天不易,让卫星返回更难。当时,只有前苏联和美国掌握了卫星回收技术,而且是经过多次失败后才取得成功的。我国能否首战告捷,航天测控十分关键。这时,一个意外的难题出现了。由于运载火箭推力等因素的限制,我国第一颗返回式卫星的轨道倾角设定在63度。而传统的卫星轨道计算公式存在一个63.4度的“临界倾角”奇点问题:即卫星轨道面与赤道面的夹角处于63.4度时,运算公式中的分母就是“0”,导致无法计算。

63和63.4,太接近了!卫星发射一旦出现入轨偏差,接近“临界倾角”,卫星的运行轨道就无法计算,或计算时出现很大误差,卫星就不能准确回收。怎么办?中心轨道室科技人员经过反复讨论研究,认为既然卫星的轨道倾角无法改变,那就改变计算方法。于是,他们夜以继日,反复推导、分析、计算,终于在卫星发射前,找到新的轨道计算方案,避开了“临界倾角”这个难题。

1984年,我国发射第一颗地球同步轨道通信卫星。测控这种卫星的技术十分复杂,而且需要高性能计算机。美国等发达国家测控这种卫星时,用的是运算速度每秒百万次以上的高性能计算机。而西安卫星测控中心那时只有4台晶体管计算机,加在一起运算速度也只有几十万次/秒,总内存量不如一台286微机。严格说,这种设备不具备执行任务能力。但他们用软件弥补硬件的不足,即用科学的测控计划、灵巧的总联程序、精细的软件设计,来弥补计算机处理速度不够和内存不足的缺陷。经过反复试验,他们通过4台计算机并联,应用新的测控方案和测控软件,确保了测控任务的圆满完成。不久,国外航天专家到中心参观,看到这4台落后的计算机,怎么也不相信,用这样的设备能实现对通信卫星的测控,认为中心把先进的计算机藏起来了。许多年后,人们还忘不了这件事,称赞这4台计算机为“功勋计算机”。

1992年,载人航天工程启动。西安卫星测控中心承担和完成了六次神舟飞船的测控回收任务。

最令人难忘的是神舟五号飞船的回收。2003年10月16日,返回中的飞船进入“黑障区”。这时,飞船与大气层剧烈磨擦产生电磁屏蔽,与地面通信暂时中断。飞船出“黑障区”时,回波信号剧烈起伏,前置雷达站跟踪目标不稳,若此时不能及时捕获目标,就无法得到引导数据,从而影响各种控制指令的发送。关键时刻,中心果断实施“光学引导”,使雷达及时锁定了目标,并测下了飞船每个瞬间的方位、姿态和速度。返回舱打开降落伞,空中搜救分队与飞船返回舱几乎同时着陆,迎接航天英雄杨利伟胜利归来,中华民族千年飞天梦想圆满实现。

临战前改变方案是兵家大忌。神舟六号飞船返回前夕,为确保返回安全,指挥部决定将着陆地点东移9公里。这意味着用两个多月完成的回收搜救方案要重做,而当时离回收只有短短几天了。他们制定新方案,突击演练,终于在规定时间,建立了新的搜救状态。神舟六号返回虽在夜间,中心首次用新的光学记录设备,在飞船未出“黑障区”时就准确捕获目标,并对飞船返回进行了实时拍摄,搜救人员仅用12分钟就赶到落点现场,向世界展示了我国高超的航天器返回控制能力。

中心目前已具备同时执行2颗卫星实时测控和1颗卫星任务准备的能力;可同期管理40颗以上在轨卫星的能力。

该中心40年拼搏奋斗,实现了航天测控“飞向太空、返回地面、同步定点、飞船回收、多星管理”五大跨越,圆满完成了6次“神舟”飞船、100余颗卫星的发射测控、回收和在轨管理任务,为我国航天事业树起一座座不朽的丰碑。

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