昨天,神舟十一號飛船與天宮二號空間實驗室成功實施分離,航天員景海鵬、陳冬,完成了在天宮二號空間實驗室中期駐留的預定任務,創造了新的紀錄。在這樣一個特殊的時刻,有這樣一群人倍感喜悅卻無暇慶賀,因為他們任務還沒有結束。
△視頻:《焦點訪談》為神舟飛船撐起「保護傘」
從9月15日天宮二號發射升空以後,航天科技集團神舟十一號飛船副總設計師馬曉兵率領天宮二號和神舟十一號聯合飛控試驗隊已經在北京航天飛行控制中心,晝夜連續工作了兩個多月。因為只有不間斷的、精確的判讀數據,才能及時發現問題,為神舟飛船撐起一把密不透風的「保護傘」。
△天宮二號與神舟十一號分離
天宮二號和神舟十一號在太空遨遊可能會出現一些意外問題,例如艙內突然失火了怎麼辦,溫度突然急劇升高或者急劇降低怎麼辦?航天員生病怎麼辦?為了應對可能出現的各種問題,研製團隊為天宮二號和神舟十一號準備了600多個應急故障預案,馬曉兵要求每一個值班的飛行支持人員爛熟於心,隨時應戰,「我們時刻都要保持一顆警惕之心、警醒之心。因為只有這樣,當發生故障的時候,你才能馬上進入應戰狀態。」
那麼,馬曉兵和他的團隊是如何保護神舟飛船的呢?
幫助神舟飛船調整姿勢 避免碰上空間碎片
在距地面2000公裡內的人類使用最頻繁的低地球軌道上,有超過7000噸的空間碎片在繞著地球飛。空間碎片一旦與太空飛行器發生撞擊後果不堪設想,毫米級以上尺度的碎片會穿透太空飛行器表面。
1983年,美國「挑戰者號」太空梭與一塊直徑0.2毫米的微小碎片相撞,導致舷窗被損,只得提前返回地球。
△空間碎片圍繞著地球
儘管在神舟十一號飛船飛行的軌道上,遭遇空間碎片的機率比較小,但在30多天的飛行中,神舟十一號飛船還是遭遇過空間碎片的威脅。好在地面飛控人員及時發出指令進行調姿規避,終於化險為夷。
不過,馬曉兵告訴記者,即使遭遇空間碎片撞擊,神舟十一號飛船返回艙也能保證航天員安全返回,因為在飛船設計時已經充分考慮到抗擊空間碎片的襲擊。
時刻注意天氣 保證天地對接暢通
這次神舟十一號飛行任務,航天員和地面信息傳遞非常通暢,航天員不但可以天地對話,還能收看新聞聯播,這得益於中國發射的中繼衛星傳輸海量數據。但對馬曉兵他們來說,他們時刻要注意的是天氣對數據傳輸的影響,尤其是下雨,因為下午會造成中繼傳輸數據量產生衰竭。
△航天員收看《新聞聯播》
在30多天的飛行中,神舟十一號飛船和天宮二號組合體也遭遇了雨衰問題的考驗,好在地面飛控人員及時啟動預案,避開了雨衰時間段,保存了數據,保障了組合體安全飛行。
馬曉兵今年37歲,畢業於西北工業大學航天學院,從事載人航天已經12年。12年的時間,讓馬曉兵迅速從一個航天新兵成長為航天將才。
馬曉兵負責的應急救生分系統,是載人航天特有的分系統,和航天員的生命安全息息相關。想要設計這個系統,馬曉兵首先就是要了解整個飛船各系統正常的狀態是什麼樣,然後在這基礎上出現不正常的時候應該怎麼去處置。 馬曉兵說:「可能我們大量的準備工作,99%的準備工作都花在應急或者故障狀態,實際上這個東西最終沒用,但這是對我們最好的一個結果。」
從神舟八號開始,飛船發射入軌後有兩天的時間要經多次變軌去追趕天宮,這兩天中如果出現緊急情況,需要迅速重新計算軌道參數,從地面發送指令,讓飛船緊急返回,這給馬曉兵出了個難題。
航天科技集團神舟十一號飛船副總設計師 馬曉兵:
不斷地變軌道,就相當於你要重新去算,然後重新再注。那麼,重新再算的話,然後再生成、再注入到網上、再告訴你天上的話,這個時間就會有一些長。
時間就是生命。這個難題關係到航天員和飛船能不能安全返回。在地面重新計算不斷變化的軌道參數,再發送指令到飛船,時間肯定來不及。這時,馬曉兵想到一個唯一可行的辦法,就是利用飛船上配載的計算機來計算。但很快他發現飛船上的計算機難以完成複雜計算任務,於是馬曉東只能簡化算法,可這談何容易。
一年的時間,馬曉東計算了幾十萬條軌道參數,再把這些數千萬的數據集成分析。這期間,不停地發現錯誤,再不停地歸零重新計算,最後,馬曉兵終於提煉出一個簡化的算法公式,解決了飛船變軌期間緊急返回的難題。
同事們對馬曉兵的評價最多的是自信、從容和超出年齡的老練。其實,馬曉兵團隊的成員都非常年輕,平均年齡不到35歲,位於一線的研發人員大多是80後。他們在各自的崗位上,都能夠獨當一面。
其實不止是馬曉兵的團隊,在中國航天事業的各個領域、各個系統,都有很多年輕人在擔重任、挑大梁、當先鋒。
再仔細想想,兩彈一星元勳建功立業的時候,不也大多風華正茂嗎?這種朝氣蓬勃的狀態,不正是中國航天事業固有的氣質和形象嗎?正是一代代航天人的承前啟後,才讓事業不斷進步;正是一代代青年人的薪火相傳,才讓中國充滿希望。
監製/唐怡 主編/侯振海
編輯/王爍
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