守護「天宮」:記北京飛控天宮一號長期管理團隊

2020-11-25 人民網

這是一次載入史冊的揮手告別。

2013年6月25日,航天員聶海勝、張曉光、王亞平,依依不捨地向他們工作、生活了12天的「太空家園」揮手,做最後的告別。伴隨著航天員的離開,天宮一號也圓滿完成了歷史使命。

這是一個長管人永遠銘記的日子。

2014年9月29日,在北京航天飛行控制中心長管人的精心呵護下,天宮一號安全穩定運行3周年,超期服役1年整。

天上一個家園,地上一個家園。從2011年9月29日天宮一號壯美啟程到迎來第一批主人,從成功應對「中國龍」太陽風暴到圓滿完成使命。1087個日日夜夜,北京航天飛行控制中心長管團隊用堅韌和執著,用智慧和心血,守護著中國第一個「太空家園」。十餘次太空搶險,次次化險為夷,為天宮一號鋪設平安太空軌道;打造了具有自主智慧財產權的飛行器長期管理平臺,開創了空間站長期管理新模式,走出一條獨具特色的天宮一號長管之路!

加速追趕:遙望著巨人的肩膀前行

2011年9月29日,天宮一號發射成功,中國擁有了第一個空間實驗室。作為我國未來空間站的雛形,它不但要在兩年之內與3艘神舟飛船進行交會對接,迎接6名航天員的進駐,而且還擔負著為將來空間建站進行經驗積累和技術驗證的重任,是我國空間建站的關鍵一環。

如何守護好中國第一個太空家園?這千均重擔落到了北京飛控中心長管團隊的肩上。

天宮一號系統設計之複雜、參與測控資源之多,管理工作之繁重,都創下中國航天之最。涉及13個系統,僅遙測參數就多達7000多個,其中支持對接和載人等功能的4個分系統是我國之前的長期在軌太空飛行器所沒有的,並且它還要在兩年的設計壽命內執行三次交會對接任務,管理難度可想而知。

領受任務的那一夜,長管室主任劉俊澤凝望著深邃的夜空,心裡頗不平靜。

前蘇聯早在1971年就發射了世界上第一個空間站「禮炮」1號,美國1973年也將第一個空間站「太空實驗室1號」送入太空,而我國空間站工程則落後這些國家40多年。他感受到了一種前所未有的緊迫感和使命感。如果天宮一號管理不好,將直接影響我國後續空間建站的進程。然而,對空間站的長期測控和管理,一切要從零開始。從體系到技術、從宏觀到微觀,無一不需要創新。

夢想召喚,使命催徵。面對壓力和挑戰,長管團隊與困難鏖戰,開始了艱苦的攻關。

「天宮一號飛行時間長、安全要求高,長期管理跟蹤密度大、控制餘量小,建立一套科學高效的長期管理體系至關重要。」長管室主任劉俊澤說。

早在任務前,他就帶領團隊在全面分析歷次神舟飛船軌道艙長期管理經驗的基礎上,針對天宮一號長管任務特點,從改進和創新工程各系統協同工作模式、軌道保持策略、中繼測控資源支持模式、載人交會對接系統定期巡檢制度入手,形成了滿足任務要求的、具有北京航天飛控中心特色的目標飛行器長期管理工作模式。為了制定符合任務要求的頂層控制方案,他們連續數月深入到工程總體、研製、應用和測控部門調研、交流、協調,有時為了一個小細節,他白天調研結束後就整晚坐在辦公室電腦前整理、歸納和思考。天道酬勤。他們形成的長管工作模式使這個不足20人的長管團隊實現了對天宮一號持續、高效、順暢、安全、經濟的長期管理。

現代化、自動化、智能化已經成為太空飛行器長期管理的趨勢。天宮一號涉及幾千個參數和上萬條指令,僅依靠人工監視和手動發令,可靠性根本無法保障。為了解決關鍵指令多、比對困難,人工發令容易錯等問題,長管室副主任徐紅兵提出了開發智能化的故障告警軟體和遙控發令輔助軟體的想法,他帶領大家一邊了解天宮最新需求,一邊與國外成熟軟體做對比,幾十萬行原始碼,幾百頁的軟體程序,每一頁、每一行、每一句都是看了又看、研究了又研究。每一個模塊從設計、開發、測試、評測,他們都慎之又慎。經過近半年的努力,《天宮一號故障告警系統》和《遙控發令輔助系統》終於大功告成,這些系統能夠及時監測到像暗礁一樣的隱患,為天宮一號搭建了可靠穩定的軟體平臺。

攻關的腳步一旦邁開就無法停歇。軌道組組長劉少然牽頭開發的《天宮一號軌道綜合保障系統》,涵蓋定軌精度比對、測控資源申請分配、注入數據生成驗證、飛行程序審核、時差比對等功能,將原本由定軌、注入、計劃和時統4個崗位才能完成的工作融合,大幅度提高了天宮一號長管軌道控制崗位的工作效率和準確性。這套軟體的開發效率更是驚人,近20萬行代碼的軟體,他們僅僅只花了一個月的時間。

天宮一號的「健康」狀況,是交會對接任務順利進行的關鍵因素。劉俊澤做了一個形象的比喻,天宮與神八對接時處於「青春期」,與神九對接時是「壯年期」,與神十對接前,天宮已經是「老年期」,按照最初設計使用壽命,天宮還有4個多月就到達服役期,如何讓「老年」的天宮完成使命,成為擺在長管團隊面前的又一挑戰。

越是接近壽命末期,風險和隱患越大。為了確保萬無一失,他們實行精細化管理,對天宮進行24小時的精心呵護。在神舟十號任務前,天宮一號翱翔太空的600多天裡,他們完成了15次軌道維持,38次飛行模式轉換,10次平臺設備巡檢,18次有害氣體檢測等控制工作。

翻閱天宮一號日常工作流程,記者看到這樣一段文字:飛行器長期管理期間,以周為單位制定測站計劃,以日為單位開展跟蹤測控,具體工作細化到圈次,落實到個人。

太空搶險:刻骨銘心的生死考驗

靜謐的太空從來都不像表面那樣平靜,輝煌背後總有鮮為人知的驚心動魄。

天宮一號在太空中出現一個微小的故障,就有可能導致壽命的終結。航天事業是高風險的事業,而天宮一號作為我國自主研發的第一個短期有人照料的空間站,狀態複雜,故障也時常發生。在一次次突如其來的生死考驗中,長管團隊從容應對。

2012年除夕夜,正在長管機房參加天宮一號日常跟蹤管理的科技人員,收到了一封來自中國空間環境監測中心關於近期太陽活動的預報:強烈的太陽風暴可能會造成單粒子事件的大幅度增加,引起天宮一號系統復位,甚至會造成電子元器件的損壞和天宮一號姿態翻滾、丟失。一旦最壞的情況發生,我們可能會永久失去這個中國人的第一個「太空家園」!

劉俊澤看著傳真上那劇烈變化的曲線,和一個個觸目驚心的太陽活動參數,再也無法平靜下來,必須在太陽風暴來臨之前,做好一切應急處置準備工作。他迅速組織人員分析討論,申請測控資源,制定故障預案和對策。

接下的幾天裡,長管團隊開始了全天候、全弧段不間斷跟蹤。已經休假回家過春節的邱如金、楊小鋒,接到通知後,也都紛紛趕回了北京,時刻準備應對隨時到來的風險。

然而,讓大家慶幸的是,太陽風暴「中國龍」向地球襲來後,高能粒子流並沒有對天宮一號產生影響,只有日冕物質引起了天宮一號軌道高度的異常衰減,而他們按照前期制定的預案進行了及時處置。

危急時刻化險為夷,源於平時的千錘百鍊。他們立足最複雜、最困難的情況,制定了各類方案、預案幾十項,精心編寫了5萬多字的各種總體技術實施方案,進行了上百次實戰演練。這些方案就像一張隨時待命的大網,時刻準備著化解險情。「長管工作任重道遠,我們要時刻緊繃神經,最早發現問題,最快破除危機!」劉俊澤主任動情的說。

2013年5月16日凌晨3點多,一聲聲「嘀嘀」的告警,打破了長管機房的寧靜。負責遙測監視的值班員劉俊琦敏銳的捕捉到告警來源:艙內洩壓停止指令發出後沒有執行,艙內壓力仍在不斷下降。

此時,距離神舟十號發射還剩下不到兩個月的時間,如不能及時解決問題,天宮一號將無法建立載人環境,直接影響交會對接。

情況萬分緊急!險情就是命令!搶救工作迅速展開:遙控崗位立刻補發指令停止洩壓,遙測及軌道崗位嚴密監視天宮狀態,總體人員準備後續補救措施及補氣方案。

時間一秒一秒的流逝,大家望眼欲穿的等待著艙壓下降的停止,同時也做好了採取其他急救方案的準備。

隨著一條條指令發向天宮,遙測崗位傳來消息:艙壓下降停止,洩壓閥關閉了。「終於關上閥門了!搶險成功!」緊繃神經的科技人員終於鬆了一口氣!

迢迢天路充滿奧秘,但又遍布兇險,尤其是對臨近設計壽命末期的天宮一號,其長期管理更是絲毫不能懈怠。「每次我們坐上長管機臺,都好像是抱起自己的孩子,生怕出現一絲一毫的閃失。」長管科技人員這樣描述自己的工作。

神舟十號任務執行前的一天,長管室突然收到天宮發來的報警信號,天宮上一個部件出現異常,溫度急劇升高已經超過設計值。這種突然報警究竟意味著什麼,是部件老化磨損導致升溫,還是天宮出現險情,如果是部件老化它是否會對天宮的穩定性產生影響,持續升溫會不會引發火災。

對於太空飛行器發出火災報警,大家已經不是第一次聽說了,早在2008年,當航天員翟志剛打開艙門準備進行出艙活動時,艙內就曾發送出過火災報警信號,後來被認定為誤報,那這一次到底是誤報還是真有險情?

正在值班的助理工程師李達飛通過迅速比對遙測參數,認為這次報警是由於天宮在特定飛行姿態下,太陽光直射到其傳感器導致的溫度升高,而並非真有火情。事實證明了他的判斷,險情再一次被排除。

臨危不懼的勇氣和信心源於紮實的基本功。長管工作每天都要與13個分系統,7000多個參數打交道,每人必須牢記於心的參數就有900多個。為了當好天宮的「全職保姆」和「私人醫生」,他們對自己提出的要求是,大到任務狀態、天宮工作機理,小到每一個參數的處理方法和顯示形式,都要全面掌握,了如指掌。

為了弄清楚遙測參數與太空飛行器之間到底是什麼關係,任務前,他們組成一個個攻關小組,每個小組每個人都有一張細化到小時的計劃表。他們就像一個個搜尋引擎,深入各協作單位進行廣泛調研,對天宮一個部件一個部件的研究,畫出它的結構圖。對所有分系統的結構原理、工作模式、計算機需求、相互邏輯進行深入學習。

10餘個分系統、20餘臺設備、1000多條遙控指令、300多個重要飛控事件,再加上各系統接口、標準五花八門,涉及的數據成千上萬。那段時間,長管團隊像著了魔似的,很多人晚上回到家裡躺在床上,滿腦子都是數據和代碼,連做夢都在分析參數。功夫不負有心人,紮實的準備讓他們對天宮的狀況和性能爛熟於心,用他們自己的話說,熟悉天宮就像熟悉自己的孩子一樣,不論任何時候發生一丁點兒的微妙變化,都能下意識感覺出來。

執著堅守:被遺忘的春夏秋冬

2013年6月13日,當神舟十號航天員聶海勝、張曉光、王亞平進入已在太空運行了625天的天宮一號時,飛控大廳裡響起了雷鳴般的掌聲。飛控中心主任陳宏敏知道,這掌聲是對天宮一號精彩表現的讚嘆,更是對兩年來執著堅守崗位的長管人的敬意。他緊緊握住了劉俊澤的手,動情的說:「你們這個『管家』當得好!感謝你們的辛苦付出!」

歷經風險的騰飛更顯壯麗,艱辛打造的成功倍加輝煌。然而,對於執著堅守的長管團隊來說,輝煌的背後是常年超負荷的工作,是常人無法想像的困難與壓力。對他們而言,事業的光芒永遠抵不過情感的歉疚。

2013年4月,正值神十任務備戰關鍵期,肩負天宮一號長管重任的飛管室主任劉俊澤突然接到嶽父身患肺癌的噩耗。然而,此時任務臨近,天宮一號長管關鍵控制特別密集,劉俊澤身為負責人怎能請假離崗,又怎敢掉以輕心!當他忙完一天的工作,匆匆趕到醫院的時候,已是深夜了,看著憔悴的妻子,他充滿愧疚和自責。

兩個月後,神十任務圓滿成功,飛船返回的第二天,還沒來得及享受勝利喜悅的劉俊澤卻接到了嶽父去世的消息。老人家是在孩子們完成大事、完成任務之後才放心離去的……每當回想起這件事,劉俊澤總會因沒能盡孝膝下而心痛如麻。

在長管室,事業與親情是一個永恆的不等式,事業大於親情是奉獻歌中的主題曲。和劉俊澤一樣,飛管室的長管人從接受天宮一號管理重任的那一刻,就知道自己該如何選擇。面對責任,他們選擇擔當;面對崗位,他們選擇堅守。

2012春節前夕,遙測組工程師李曉敏接到了父母從老家打來的電話,母親身體不好,希望她能回家照顧一下,陪父母過個年。然而,就在李曉敏買好火車票的第二天,室裡接到了春節期間會有太陽風暴,需要加強天宮一號狀態監視的通知。李曉敏二話沒說,退掉了火車票。當她把不能回家的消息告訴父母時,電話那頭傳來母親的啜泣:「閨女啊,你都5年沒回家過年了,媽想你!」

在飛管室的長管機房裡,懸掛著這樣一條橫幅:「披星戴月伴嫦娥,夜以繼日馭天宮」。這既是長管人自己的勵志之語,也是他們工作狀態的真實寫照。在天宮一號兩年的長管歷程裡,長管人不分晝夜堅守崗位,不顧身體忘我工作。天宮一號長管副主任設計師郭晶,一次晚上加班太晚回家時,不小心扭傷了腳,腳腕腫的很高,上下樓只能靠愛人背著,但她一天都沒有休息,在愛人的攙扶下,艱難的挪動著腳步堅持工作、加班!

在長管團隊心中,祖國的航天事業,始終高於一切,重於一切。在守護天宮的歲月中,他們用忠誠和擔當確保了任務決戰決勝,用責任和奉獻奏響了壯麗的人生凱歌。軌道組組長劉少然為了早日完成天宮一號軌道綜合保障系統的設計與開發,把行軍床搬進了機房,除了到食堂吃飯外,他把全部的時間都用在了工作上。查閱資料、撰寫文檔、集中討論、開發軟體,工作一件一件的完成了,而劉少然的身體卻越來越差。到醫院檢查後,發現左腋下面長了一個腫瘤,需要儘快手術以防惡化。然而,當時室裡剛剛接手天宮一號長管任務,各項工作異常繁重。劉少然毅然拒絕了醫生立刻手術的建議,他對妻子說:「軌道崗位太關鍵了,身為組長我真的沒法靜心躺在醫院裡。」就這樣,劉少然一直帶病堅守崗位,直至天宮一號長管各項工作走向正軌。

載人航天,人命關天,長管團隊牢牢記住了這句話。航天城春去秋來,花開花落,然而,長管團隊無暇欣賞。在三尺長管機臺上,他們遺忘了窗外的春夏秋冬,卻記住了頭頂的璀璨星空;他們遠離了家鄉的父母妻小,卻守護著祖國的太空家園;他們選擇了長年的寂寞堅守,卻成就了永恆的航天輝煌!

宇宙無窮,探索無盡。中國飛天的徵程不會停止,長管團隊的執著堅守仍將繼續……

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