中國電科:海陸空遙測定位守護「天宮二號」女神

2020-12-04 中國青年報

    「10-9-8……1,點火!」

    9月15日22時04分,搭載「天宮二號」空間實驗室的長徵二號FT2運載火箭在巨大的轟鳴聲中騰空而起,承載著中國人的夢想和使命,「天宮二號」在酒泉衛星發射中心成功發射。

    「飛行正常,遙測正常,跟蹤正常,發現目標!」

    「天宮二號」直刺蒼穹,北京航天飛控中心內,來自不同方向測控站的報告聲接連響起。精準捕捉「天宮二號」飛天信息,中國電科的通信測控系統功不可沒。

    作為載人航天工程副總指揮單位,中國電科憑藉在航天測控系統數十年積累的人才和技術優勢,為「天宮二號」提供絕大部分測控通信系統、發射場系統等領域和眾多核心電子器件助力飛天。

    「完成對『天宮二號』的精準定位,通過天地之間的遙測,高精度定軌,這需要測控通信網的完美配合。」中國電科54所測控系統總師耿虎軍說。

    測控包括測量與控制兩個方面,測量是對飛船的位置、速度、飛行姿態等進行觀測分析;控制是對飛船的飛行姿態、軌跡、速度等進行調節。「測控系統可以讓地面指揮員得知飛行器的所有狀態,包括姿態、艙內溫度等。通過遙控,可以指揮它做旋轉、開艙等各種動作。」耿虎軍解釋說。

    為更好地進行測控,中國電科從不同維度編織了一條覆蓋海、陸、空三地的通信測控網。陸上,從發射中心到祖國最南端,從浩瀚的太平洋到非洲西南端,再回到祖國西部重鎮,中國電科的測控通信設備通過地面接力測控,時刻不停地監測它的行蹤,並為它指明方向;天上,在地球同步軌道上,我國第一代中繼衛星系統通過全球組網能為「天宮二號」提供準確實時數據中繼和測控服務;海上,在遠望號航天測量船上,中國電科裝備了船載航天測控通信系統,時刻準備傳送信號。

    正是有了這張密實的測控網,才確保時時看到「天宮二號」的正常運轉。

    仰望星空,是電科「追星人」在默默守望。

    「如果把衛星比作風箏,測控就是人手中牽動的那根風箏線。因此,也有人把我們稱作『牧星人』,默默守護『天宮二號』女神。」

    為高質量保障「女神」的安全,電科人在海拔近3000米的高原上,架設天線、鋪設電纜、搬運機箱,有的人因高原反應整夜無法入睡,也有人皮膚被戈壁灘的陽光灼傷,還有的人「白加黑」加班創下了「迅速減肥二三十斤的神話」……年輕的電科人說,「為了我們的『女神』,值!」

    「帆板展開正常!」9月15日22時16分,「天宮二號」成功打開太陽能帆板。

    一直守候在發射場外的蘇彬,一顆懸著的心終於放下。自2003年接到研製「天宮二號」太陽電池陣任務以來,蘇彬和他的團隊就處於精神緊繃的狀態。    

    蘇彬來自中國電科18所,自我國載人航天工程啟動以來,衛星電源的研製和保障工作幾乎都由18所承擔。在「十二五」期間,18所協助總體共完成50次、66個型號、76顆星船的發射任務,成功率100%。雖然技術已經相對成熟,對「天宮二號」的太陽電池陣研製工作,蘇彬和他的團隊仍不敢有片刻放鬆。「太陽電池陣將太陽光能轉變為電能,為航天飛行器在太空翱翔提供源源不斷的能源,是航天飛行器在軌穩定運行的唯一直接能量來源,其性能和可靠性是決定航天飛行器性能發揮乃至生存的關鍵單機之一。」蘇彬說,「這要求我們的產品,來不得半點馬虎、容不得半點失誤,必須做到『零缺陷』,才能保證安全。」

    每天逐一排查幾十萬個固定釘,幾十萬個點膠點,成為守護「天宮二號」電科人的工作常態。 

    電科18所研製了我國目前地面存儲時間最長的太陽電池陣產品,可以滿足「天宮二號」長時間在軌飛行需求。其採用國內首創半剛性三結砷化鎵太陽電池板全新技術,三結砷化鎵單體電池平均轉換效率進一步提高,達到國際先進水平,部分電池模塊可存儲數年以上,解決了超低軌道高電壓太陽電池陣防靜電充/放電、抗原子氧等技術難點。

    不久,「神舟十一號」飛船將與「天宮二號」對接,中國電科將提供 「智慧眼」雷達、「航天員生命安全的保險繩」外測安全分系統及傳輸太空人生命體徵的傳感器等設備,全面覆蓋航天員八大系統,為「天宮二號」與「神舟十一號」的飛天之吻實現精準對接。

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