Publié le

唯一海上测控点,如何“看”天上的飞行器?

6月17日,神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接,3名航天员顺利进驻天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。麻辣姐在远望6号船上也特别激动。作为本次发射任务唯一的海上测控点,远望6号到底是什么样子?它与航天任务究竟是什么关系?今天麻辣姐就给您逐一详解。

测控系统是测量船核心职能单位,紧急测控经常需要海上千里奔袭

按照职能划分,远望6号船可分为五大系统,分别是保障船舶行动的航海系统,执行飞船发射测控任务的测控系统,保障船舶与外界实时沟通无碍的通信系统,保障动力、电力等原动力供给的轮机系统,以及保障船上人员生活的后勤保障系统。其中测控系统作为测量船核心职能单位,直接参与到海上测控任务当中。

从远处看,远望6号船上最吸人眼球的,莫过于甲板上的几口“大锅”。它们就是船上的各类天线和测量设备。

远望6号船天线外观。资料图片

船舶中轴线上安装有多座测控天线与卫通天线。测控天线用来“看”天上的飞行器。天线频段不同,用于执行不同类型的航天器发射任务。比如,我国首套船载X频段测控天线,主要执行探月、火星等深空探测任务。

由于测控技术相对复杂,麻辣姐找到一位技术“导师”——测控系统分管负责人魏连魁。刚上船的这段时间,记者一有问题就向魏老师请教。

魏连魁2006年自南开大学计算机专业毕业后,就加入了远望6号船,是第一批“远6人”。刚加入远望6号那会儿,船还没建好,魏连魁先去北京学习了基带设备相关知识, 2008年远望6号船正式交船后,魏连魁也开始了正式的船上生涯。

麻辣姐与魏连魁在机房合影。倪栋梁摄

魏连魁讲话逻辑严密、一丝不苟,但同时也善于把复杂的原理拆分得简单易懂。谈及航天测量船在航天任务中扮演的角色,他这样解释道:“简单来讲,因为地球是圆的,卫星打上去,飞行过程中有很大一部分弧段,在国内陆地上是看不见的,只能由我们船开过去完成测控任务,我们是航天器发射不可缺少的一环。”

除此之外,由于船灵活,机动性好,经常要在航天任务中执行紧急测控任务。远望6号船副船长徐正峰说:“只要有需要,测量船经常要在海上上演千里奔袭,尽最大能力提供测控支持。”

徐正峰讲了一个抢救卫星的故事。1991年12月,“东方红二号”通信卫星上天后未能进入预定轨道,如果不及时抢救,任务将可能前功尽弃,经专家组研讨,抢救卫星的任务就交到了远望1号、2号船手上。经过日夜兼程的航行,船舶到达预定点位,克服一系列技术难题,最终测量船圆满完成了对我国首颗通信卫星进行抢救测量和控制的任务。

“南北纬60度以内,只要有海的地方,我们就能灵活布局”

我国航天技术飞跃发展,每一个重大任务中都少不了测量船的身影。

2018年3月31日—4月2日,远望6号船参加天宫一号再入应急跟踪任务,岗位人员接力奋战三天三夜,累计获取多个圈次数据,为北京航天飞控中心准确预报天宫一号再入时间及地点提供了重要数据支撑。被中国载人航天工程办公室表彰为天宫一号目标飞行器再入大气层应对任务突出贡献单位。

专家告诉麻辣姐,海上测控与陆地上最大的不同在于船体一直处于运动之中,航天测控对精度要求极高,测到的数据一旦达不到精度要求,测了也是白测。因此,如何对抗船摇,成为测控工程师们持续不断攻关的难题。“我们这么多年来不懈追求的,就是如何减小误差以提高测量精度。”魏连魁说。

除此之外,不同于陆地空间广阔,在船上,众多仪器设备挤在一个狭小的空间里,会产生干扰问题,这是测量船在设计之初就遇到的难题。

1965年,为了研制远程运载火箭,以酒泉发射场为圆心,以一万公里为半径画一个圆,落点除了别的国家,只有茫茫大洋,于是两艘2万吨级的高级海上测量船应运而生。

历经千辛万苦,1977年,远望1号、2号船相继下水。从此,我国成为世界上第四个拥有航天远洋测量船的国家。远望号船的研制成功填补了我国航天测控的盲区,将我国航天器测控网延伸到了世界三大洋的任一海域。

经历40年的发展,解决一个又一个难题,实现一次次技术的飞跃,如今远望6号船已经是我国第三代远洋测量船。

“南北纬60度以内,只要有海的地方,我们就能灵活布局,把观测点建过去完成测控任务。可以说中国航天的路有多远,我们就能把船开多远!”魏连魁说。

远望6号船无人机航拍图。顾新锋摄