舒袖嫦娥飞天去 起舞今又弄清影

西安卫星测控中心及测控站“迎战”嫦娥二号任务

人民网特约记者 马璟

2010年10月02日03:26  来源:人民网-科技频道

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  人民网西安10月1日电 今天下午18时59分57秒,随着一声惊天轰鸣,巨型运载火箭喷射出一团桔红色的烈焰,托举着“嫦娥二号”拔地而起,直刺苍穹……

  西安卫星测控中心所属厦门测控站、智利圣地亚哥站、喀什站、青岛站随即展开测控接力。

  万里银河奔月路,嫦娥自有人间牵。记者走进了承担着我国航天器测控、回收和在轨卫星长期管理任务的西安卫星测控中心。这是祖国航天测控事业的发祥地,这是孕育泱泱中华文明的千年古都,它沉淀着一个东方大国的古老文明,更见证了祖国四十余颗卫星鏖战太空,七次“神舟”飞船捷报频传,“嫦娥一号”任务的潇洒奔月,国庆之际,他们又迎来了“嫦娥二号”的巡天之路。

  此次“嫦娥二号”卫星任务中,西安卫星测控中心及所属喀什测控站、青岛测控站、厦门测控站以及智利圣地亚哥站将完成卫星在轨寿命期间的全程监测,拉开“嫦娥二号”征战太空的恢宏序幕。

  “嫦娥”升空---快速定轨

  “关闭各类信号源、塔上应答机,天线置于等待点”。

  “功率上天线”。

  “一分钟准备,各号开始记盘”。

  “各号密切监视设备”。

  全体参试人员摒住呼吸,全神贯注。突然,频谱仪上信号的闪动瞬间打破了南海之滨厦门测控站宁静的夜空。

  “厦门测控站发现目标”。

  “厦门测控站双捕完成”。

  “厦门测控站跟踪正常,遥测信号正常”……

  当“嫦娥二号”卫星腾空而起之时,西安卫星测控中心所属厦门测控站开始对发射段火箭跟踪测量、火箭遥测接收、卫星跟踪测量和卫星遥测接收,向卫星发送遥控指令。

  此时,西安卫星测控中心大厅内早已经处于高度警戒状态,他们将处理各测控站送来火箭遥测和外测数据,监视火箭飞行状态,向北京中心转发遥测数据的处理结果。

  19时25分,星箭分离,“嫦娥二号”卫星直接进入到了近地点高度为200公里、远地点高度为380000公里的地-月转移轨道。

  西安中心所属智利圣地亚哥测控站随即对卫星进行跟踪测量、接收卫星遥测数据,向卫星发送遥控指令,向北京中心和西安中心传送各类测量数据。由于此次火箭是直接把卫星送入地-月转移轨道,数据弧段短,快速定轨成为“嫦娥二号”卫星任务对测控技术的严峻考验。

  西安中心广大科技人员紧密配合北京中心在短短10分钟之内就完成了卫星的快速轨道确定,实现了超大椭圆轨道的短弧定轨。

  据了解,前期备战中,西安卫星测控中心轨道室针对此次定轨难度大的特点,做了大量的仿真试验,认真分析各种观测数据,及时发现并标定各种系统误差,对轨道选优原则进行了适当调整,制定出最佳定轨策略。西安卫星测控中心软件室还通过各种新型测量手段减少测量误差,提高定轨精度。

  19时40分,中心所属智利圣地亚哥测控站成功向“嫦娥二号”卫星发送了太阳帆板展开指令、

  19时58分,“嫦娥二号”卫星又根据智利圣地亚哥测控站转发的指令,成功完成定向天线展开和动量轮启动等遥控指令发送任务。

  “嫦娥”奔月---3次修正,X频段试验

  10月2日凌晨3时25分。一个绿色的亮点突然跨过崇山峻岭,出现在黄海之滨(祖国边陲)青岛(喀什)测控站的测控屏幕上。

  “青岛(喀什)发现目标”、“双向捕获”、“距离捕获!”测控接力棒传到了青岛测控站,青岛(喀什)测控站的技术人员们再次显示了娴熟的技术。只见主操作手左手娴熟自如地操控按键,右手稳健轻盈地推拉操纵杆,将绿点稳稳地锁在显示器中心---观察、定位、操控、锁定,所有动作行云流水,一气呵成。

  “双捕完成!”伴随着调度口令的结束,西安卫星青岛(喀什)测控站也取得了第一个阶段性的胜利。

  西安卫星测控中心青岛测控站和喀什测控站是此次“嫦娥二号”任务的主控站,将参加卫星入轨后整个寿命期的测控任务,对卫星进行跟踪测量,接收卫星遥测数据,向卫星发送遥控指令,向北京中心和西安中心传送各类测量数据。

  为了纠正火箭的偏差,在“嫦娥”奔月的“漫长旅程”中,西安卫星测控中心喀什测控站、青岛测控站将根据北京中心的指令,在卫星入轨后,对“嫦娥二号”卫星进行遥控、数据注入,进行3次中途修正。

  在奔月过程中,“嫦娥二号”卫星任务飞行测控也将首次验证我国新建的X频段深空测控体制。任务前夕,西安卫星测控中心就为青岛测控站和喀什测控站列装了新研制的S/X双频测控设备,此次这两台设备将首次参加任务,既要支持卫星的多次关键控制过程,还要进行X频段深空测控体制试验。

  X频段深空测控体制试验的成功实施将使无线电传输信号频率大大提高,远距离测控通信效果更好、测量精度更准、信息容量更大、抗干扰能力增强,是我国迈向深空探测的重要一步。

  “嫦娥”捕月---3次“刹车”,1次平面机动

  在月球捕获轨道段,卫星主要测控事件是完成轨道近月制动、太阳捕获,巡航姿态建立等,主要由西安卫星测控中心喀什测控站和青岛测控站分别完成。

  当“嫦娥二号”卫星到达距离月球表面100公里高的近月点时,西安卫星测控中心青岛测控站、喀什测控站将在北京中心的指挥部署下,对卫星进行第一次近月制动,如同汽车行进中踩“刹车”一样,使卫星捕获月球,进入环月大椭圆轨道轨道。

  此后,再经过1次轨道平面机动和2次“刹车”,“嫦娥二号”卫星最终进入高度为100公里的环月圆极轨道,这3次“刹车”和1次轨道平面机动均由青岛或喀什测控站来完成。

  由于在卫星环月轨道平面机动和第2次“刹车”期间,存在日凌现象对地面测控产生影响,太阳和月球相对地面测控站的夹角较小,太阳噪声可能会对地面测控产生干扰。为此,西安卫星测控中心科技人员综合利用各种数据,保证卫星轨道控制过程监视的及时性和准确性。

  “嫦娥”环月---1次降轨,1次升轨

  “嫦娥二号”卫星在100公里的环月轨道上调整并运行一段时间,当经过虹湾附近时,卫星将在月球背面,高度为100公里的环月运行轨道上进行1次降轨控制,使近月点高度降低为15公里,并在虹湾上空进行2天的科学试验;试验结束后,卫星要在月球背面再安排1次升轨控制,重新回到长期绕月运行轨道。

  由于卫星环月运行高度只有100公里,近月点高度最低只有15公里,月球非球形引力对轨道摄动影响较大,加之月球表面有很多环形山,最高的环形山达到9000米高度,比我国的珠穆朗玛峰还要高。轨道低,环境复杂,对精密定轨技术是一次实战检验,西安卫星测控中心需要提高轨道改进和预报精度,为高质量的月球探测任务提供保障。

  为了避免卫星撞月的危险,早在2002年,西安卫星测控中心轨道计算工程小组就对“嫦娥”任务展开攻关,相继破解航天测控网的五大技术难题,在国内率先研制出了具有自主知识产权的“环月轨道段精密定轨软件”,经过与美国“月球勘探者号”实测数据和标准轨道验证,定轨误差小于2米。

  此次,西安中心还对轨道计算软件采用了多项技术改进措施,应用了相关数据提高“嫦娥二号”卫星测控精度。

  “嫦娥二号”卫星在100公里圆轨道和15公里轨道的近月点处,青岛测控站或喀什测控站将会为“嫦娥二号’卫星进行成像数据注入,使卫星通过配置的降落相机,分别对“嫦娥三号”卫星的预选着陆区进行成像试验,为”嫦娥三号”卫星月面软着陆做准备。

  当“嫦娥二号”卫星完成这一系列试验测试后,又将重新回到高度为100公里的环月近圆轨道,她将在这个轨道上运行半年,在“嫦娥二号”卫星任务后期,西安卫星测控中心还将在“嫦娥二号”卫星上进行相关技术试验,提高测控精度,为我国嫦娥工程和深空探测提供第一手资料。

人民网嫦娥二号全景报道!

(责任编辑:郝孟佳)
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