人民網>>科技

北京航天飛行控制中心——太空接力 領航嫦娥

祁登峰

2013年12月11日08:09    來源:人民網-科技頻道    手機看新聞

在北京航天飛行控制中心指控大廳的旁邊,有一個不到30平米的小房間,一台台計算機高速運轉。這裡就是精密控制牽引嫦娥奔月赴約的地方——北京航天飛行控制中心軌道室的技術保障機房。目前,嫦娥三號已經在100公裡的環月軌道上飛行4天,將於今晚進行15公裡降軌控制。為了了解嫦娥軌道控制的秘密,記者帶著一種景仰之情和好奇之心走進了這個神秘的殿堂,聆聽他們太空接力領航嫦娥的故事。

精確定軌——太空接力第一棒

“精確定軌是我們一切工作的基礎。通俗的說就是精准的計算出航天器在某一時刻的飛行路線,是橢圓軌道還是圓軌道或者其他形狀。”該室主任謝劍鋒給記者介紹說,“如果軌道確定出錯,或者精度不高,后續一切工作都將會出現問題,就像飛機上天后找不到目標機場的位置和自己的飛行路線了,那它就不知道該往哪飛了,或者是該飛到A市它卻飛到了相隔幾百公裡的B市去了。”

那麼他們是如何做到精確定軌,不出差錯的呢?謝主任帶記者走到該組組長張宇的機位前,指著張宇正在操作的一套軟件說:“我們有自主研發的高精度定軌軟件,可以大幅度提高我們定軌的速度和精度。目前,它的精度最高可以達到10米量級,在世界范圍內也是處於領先水平的。”

隨后,張宇給記者演示了一下他們精確定軌的全過程。隨著張宇手指?裡啪啦的在鍵盤上敲動,一個個計算進程像士兵似的先后被調動起來。從參數設置到數據處理,到初軌確定再到最后軌道選優,整個定軌過程入行雲流水,一氣呵成。

記者從描述定軌誤差的曲線圖上清楚地看到定軌誤差很小,最大處也隻有幾十米。

張宇告訴記者說:“我們平時工作可不像今天演示這麼輕鬆順利,可能會碰到各種復雜的情況,譬如數據質量不高,空間環境劇烈波動等,都會影響定軌的速度和精度。”

“那麼你們是如何解決這些問題從而不影響定軌精度的呢?”記者問張宇。

“一是靠平日成百上千次針對各種情況的演練和故障預案,二是靠歷次任務積累的大量的經驗和數據,這點是最重要的。”張宇介紹說,“通過經驗數據的分析可以有效改進軌道方程,降低誤差,提高精度。”

預報和控制——九天之上放風箏

坐在軌道室機房最裡面的是控制組,據謝劍鋒主任介紹,控制組的工作是實現太空接力領航嫦娥的關鍵。該組在任務中分為預報和控制兩個崗位。

“我們的工作就是計算出每一秒鐘嫦娥三號探測器在太空中的位置。就好比是一隻飛在天空的風箏,軌道崗位告訴了我現在風箏的准確位置,我就能告訴你們后面每一刻風箏會往哪裡飛”,預報崗位主崗顏華跟記者這樣描述任務中他們的工作。

根據顏華的描述,記者了解到他們預報崗位的工作除了對飛行器的位置進行預報外,還要做測站預報、飛行器姿態預報以及星下點預報等。就像是人體的五臟六腑,每一個都必不可少,任何一個出現問題都會整個測控系統造成極大危害。

“拿測站預報來說,如果沒有准確的測站預報,我們根本無法知道什麼時間、哪個測站能捕捉到探測器的身影,那嫦娥“三姑娘”就會孤懸天外,自生自滅。”坐在顏華旁邊負責做測站預報的陳永志跟記者介紹他的工作時形象的打了個比喻。

這個時候,大廳總調度洪亮的聲音在機房響起:“根據中心計算結果顯示,嫦娥三號探測器已進入平均高度100千米的環月軌道,嫦娥三號近月制動控制取得圓滿成功!”

聽到這個結果,坐在預報崗位旁邊的負責軌道控制策略計算的劉勇長長舒了一口氣。

所謂控制就是告訴飛行器姿態和速度怎麼變化,變化多少,就像我們用一個線牽引著風箏,目的就是為了控制風箏在天上怎麼飛,飛多高。可以說這是我們實現任務目標的關鍵。在此次探月任務中,劉勇和他的團隊負責嫦娥三號任務所有控制參數和控制策略的計算,可以說是最關鍵的萬鈞重擔都壓在了他們肩上。不過從劉勇的臉上,記者看不到絲毫的緊張和擔心。他告訴記者:“經歷過多次大型任務的考驗,我們的控制計算模型精度不斷在提高,我們的臨戰經驗也不斷豐富,能夠應付一切可能發生的問題。”

據了解,由於控制精准,原計劃進行的嫦娥三號第三次中途修正被取消,而於12月6日下午17時53分進行的嫦娥三號近月制動控制也堪稱完美。

“此次任務中,我們還要進行嫦娥三號落月控制及兩期分離協同控制。這是我國第一次在地外天體實施軟著陸,控制難度相當高,要確保著陸器和巡視器安全降落月面,控制時機和控置精度的要求都非常高,這對我們是一個非常大的考驗!”

據悉,在嫦娥三號任務的數次備戰演練中,劉勇和他的團隊計算的落月控制參數相當精准,歷次演練都取得了圓滿成功。再過幾天,真正的嫦娥落月大戰即將拉開帷幕,記者從劉勇自信的眼神裡看出,在他們精心的計算操控下,中國首次月面軟著陸控制定會取得圓滿成功!

計劃生成——排兵布陣引路人

“你們控制雖然很關鍵,但是沒有我們計劃崗位的工作,你們也隻能白忙活。”該室計劃組組長周佔永聽到劉勇跟記者說自己的工作時,開玩笑說道。

看到記者疑惑和詢問的目光,周佔永也用風箏打了個比喻:“他們控制是告訴你要對風箏用多大力,用力拽多長時間,而我們就是拽著風箏的那條線,他們的力必須通過我們才能傳遞給風箏。”

記者走到機房中間計劃組的機位前,看到計劃崗主崗李斌正在緊張的生成著嫦娥三號近月制動控制后的各類計劃。

李斌熟練地操作完程序后,對著調度報告:“各類計劃生成完畢已發監顯!”

記者詢問李斌生成計劃的作用時,李斌這樣說道:“其實就跟我們平時制定日工作計劃、周工作計劃一樣,隻不過我們這是安排飛行器和測控站的工作計劃,把我們想讓他們做的事情以固定的格式表現出來!”

從李斌的描述中,記者了解到,所謂的計劃就是要告訴探測器什麼時候工作、什麼時候休息,什麼時間該做什麼動作。“正常情況下,隻有計劃裡排上的動作,探測器才會去干。”李斌說。

“那你們豈不是就像為太空接力排兵布陣一樣,沒有你們這些引路人排好的計劃,探測器在太空就變成了一個瞎子和傻子,沒啥用了?”記者笑問道。

“可以這麼說吧!畢竟嫦娥三號不是智能人,它不知道自己的每一步使命和工作,更不知道如何做效能最佳,必須由我們來規劃,由我們來控制才行。”計劃崗位的數字排陣專家梁爽為記者做了一個更直觀的解釋。

這時,總調度一個檢查計劃的口令傳來,梁爽跟記者歉意的一笑后又全身心的投入到了自己排兵布陣的工作中。

軌道確定、預報和控制、計劃生成,幾個崗位緊密相連,環環相扣,共同奏響了中國軌道的旋律﹔幾個崗位像太空接力似的,領航嫦娥三號在浩瀚蒼穹定義出嶄新的中國精度。

幕后現場:

嫦娥家三菇涼征程:

 

(責編:值班編輯、馬麗)

相關專題


社區登錄
用戶名: 立即注冊
密  碼: 找回密碼
  
  • 最新評論
  • 熱門評論
查看全部留言

24小時排行 | 新聞頻道留言熱帖