泰伯網(wǎng)訊 據(jù)中國(guó)青年網(wǎng)報(bào)道,過(guò)去一個(gè)月里,中國(guó)航天幾乎是在全球公眾面前上演了一場(chǎng)“反轉(zhuǎn)劇”:6月19日,傳來(lái)火箭發(fā)射異常的消息,中星9A衛(wèi)星未能進(jìn)入預(yù)定軌道;7月5日,航天人通過(guò)軌道調(diào)整,又將這顆衛(wèi)星從半空中“救出”,送入預(yù)定軌道。

消息公開(kāi)后,一個(gè)充滿(mǎn)神秘色彩的單位再次走進(jìn)公眾視線(xiàn):中國(guó)西安衛(wèi)星測(cè)控中心——我國(guó)組建最早、規(guī)模最大、功能最全的航天器測(cè)控與管理中心。正是該中心主導(dǎo)了這次天地之間的“營(yíng)救”事件。
鮮為人知的是,在此之前,這里就曾成功搶救過(guò)10余顆重大故障衛(wèi)星,并長(zhǎng)期管理著我國(guó)幾乎所有的航天器——目前已超過(guò)100多顆衛(wèi)星。也因此,這個(gè)中心被稱(chēng)作“中國(guó)衛(wèi)星大管家”。
近日,中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者走進(jìn)中國(guó)西安衛(wèi)星測(cè)控中心,試著了解這些太空“牧星人”,以及衛(wèi)星發(fā)生故障時(shí),這里上演的一場(chǎng)場(chǎng)起死回生、力挽狂瀾的“天地大營(yíng)救”。
“拯救”中星9A,比常規(guī)搶救節(jié)省100公斤燃料
盡管已經(jīng)過(guò)去半個(gè)多月,但說(shuō)起中星9A,牽頭負(fù)責(zé)“營(yíng)救”工作的西安衛(wèi)星測(cè)控中心測(cè)控技術(shù)部副總工程師楊永安仍有些激動(dòng):“這次應(yīng)急處置技術(shù)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、過(guò)程復(fù)雜,有很多不確定因素,遇到的技術(shù)難題和最后采用的搶救方案,都是前所未有的。”
6月19日0時(shí)11分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射中星9A廣播電視直播衛(wèi)星,發(fā)射過(guò)程中出現(xiàn)異常,衛(wèi)星未能進(jìn)入預(yù)定軌道。
西安衛(wèi)星測(cè)控中心技術(shù)部負(fù)責(zé)軌道控制的工程師孫守明告訴中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者,中星9A的預(yù)定初始軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)高度為4.2萬(wàn)公里,而衛(wèi)星實(shí)際入軌后初始軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)高度只有1.6萬(wàn)公里,相差了2.6萬(wàn)公里,“如此大的入軌偏差,以前很少遇到”。
不過(guò)這在孫守明看來(lái)并非“真正意義上的失敗”。包括他在內(nèi)的“牧星人”可以在地面控制衛(wèi)星,利用衛(wèi)星自身攜帶的推進(jìn)劑實(shí)施變軌控制,使衛(wèi)星最終進(jìn)入同步軌道。
但棘手的是,如何通過(guò)測(cè)控手段,讓茫茫太空中的衛(wèi)星,回到它原本要去的“位置”。
如果按照預(yù)案中的措施進(jìn)行搶救,衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)軌道高度至少要高于2萬(wàn)公里,而中星9A的遠(yuǎn)地點(diǎn)高度僅有1.6萬(wàn)公里。孫守明說(shuō),“雖然大家積累了不少衛(wèi)星搶救、應(yīng)急變軌的經(jīng)驗(yàn),但這種情況在歷史上尚屬首次,操作起來(lái)有許多新難題。”
“牧星人”最終的選擇是,通過(guò)衛(wèi)星自帶的發(fā)動(dòng)機(jī)在近地點(diǎn)點(diǎn)火,盡量抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)高度到同步軌道“實(shí)現(xiàn)自救”,以完成三級(jí)火箭“未竟的事業(yè)”。
值得一提的是,在這個(gè)新方案中,“牧星人”選擇了一種最省燃料的變軌策略。按照楊永安的說(shuō)法,如果在整個(gè)變軌過(guò)程中,衛(wèi)星燃料耗盡,那么就算把衛(wèi)星送到定點(diǎn)位置,也會(huì)成為一顆“死星”。
“我們要做的,不僅是要把衛(wèi)星送到預(yù)定位置,還要讓它盡可能地‘活下去’。”他說(shuō)。
7月5日21時(shí),經(jīng)過(guò)西安衛(wèi)星測(cè)控中心16天的搶救,在實(shí)施10次軌道調(diào)整、6次定點(diǎn)捕獲后,中星9A成功定點(diǎn)于東經(jīng)101.4度赤道上空的預(yù)定軌道——搶救工作成功。
楊永安說(shuō),這次搶救首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)地球同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)移軌道段的近地點(diǎn)變軌,大大提高了對(duì)衛(wèi)星異常情況下變軌控制的能力。
他還透露,在整個(gè)應(yīng)急變軌控制過(guò)程中,衛(wèi)星推進(jìn)劑實(shí)際消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期。測(cè)控中心工作人員提出的搶救方案與常規(guī)搶救方法相比,為衛(wèi)星節(jié)省約100公斤燃料。
衛(wèi)星一旦出事,救不回來(lái)就淪為太空垃圾
這只是“牧星人”拯救衛(wèi)星的一個(gè)縮影。
根據(jù)西安衛(wèi)星測(cè)控中心披露的數(shù)據(jù),迄今為止,該中心先后參與搶救了10余顆重大故障衛(wèi)星。
熟悉航天的人都知道,對(duì)任何一顆衛(wèi)星來(lái)說(shuō),點(diǎn)火發(fā)射只是拉開(kāi)了其飛天使命的“帷幕”。每當(dāng)烈焰飛騰、大地震顫、直刺青天的景象過(guò)后,衛(wèi)星還要在地面測(cè)控系統(tǒng)的跟蹤、測(cè)量與控制下,進(jìn)入預(yù)定軌道,此后,這顆衛(wèi)星才真正開(kāi)始工作。
相應(yīng)地,衛(wèi)星在軌運(yùn)行管理“大戲”上演,“牧星人”開(kāi)始擔(dān)任主角。衛(wèi)星在軌運(yùn)行,短則一兩天,長(zhǎng)則10年以上,運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的衛(wèi)星被稱(chēng)為長(zhǎng)期在軌衛(wèi)星。時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)地上“牧星人”的考驗(yàn)也就越大。
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