走進太原衛(wèi)星發(fā)射中心雷達站
6月中旬,舉世矚目的 “神舟十號”即將踏上太空之旅!吧裰凼枴痹诨鸺耐苿酉拢瑥牡孛娴竭_300多公里高的太空軌道。一路上,不僅有厚厚的大氣層,還有數(shù)以萬計、高速飛行的太空垃圾。在“神舟十號”發(fā)射前,需要提前探知飛行途中的“障礙物”計算軌道,規(guī)避潛在危險;在“神舟十號”發(fā)射升空過程中,還需要實時觀測飛行軌道調(diào)整飛行姿態(tài)。
“神舟十號”只有擦亮“雙眼”,才能安全準確地到達預定軌道。地面雷達測量站就是“神舟十號”的眼睛。此次,太原衛(wèi)星發(fā)射中心擔負飛船上升階段一半以上的跟蹤測量任務,是眾多“神十之眼”中重要的一雙。
6月9日,記者走進已經(jīng)準備就緒的太原衛(wèi)星發(fā)射中心雷達站,探秘“神十”之眼。
幫“神十”避開太空垃圾
“太空不空,太空中不僅有飛行器,也有太空垃圾!碧l(wèi)星發(fā)射中心技術(shù)人員介紹,太空垃圾又叫空間碎片或軌道碎片,是指宇宙中沒有用的人造物體。
這些垃圾來源于太空中報廢的航天器、火箭殘骸、宇航員的生活垃圾,以及航天器損毀散落的碎片等。隨著人類探索太空能力的不斷增加,太空垃圾越來越多。目前,地球外圍的太空垃圾有1到2萬。這些垃圾小的可能是人造衛(wèi)星的碎片、漆皮,大的可能是火箭發(fā)動機的殘骸。“不能小看它們,這些沒有用的垃圾,對于火箭和飛船卻是巨大的危險!碧l(wèi)星發(fā)射中心技術(shù)人員這樣說。這些垃圾并不是靜止不動的,而是以每小時2.8公里的速度在太空高速飛行。在這種情況下,一塊10克的太空垃圾與飛船相撞產(chǎn)生的能量,相當于兩輛轎車以100公里的時速迎面相撞。這對于火箭和飛船來說絕對是致命的打擊。
太原衛(wèi)星發(fā)射中心所屬的多套設備,按照部署要求,將在任務期間,持續(xù)對太空進行科學觀察,“盯緊”這些太空垃圾,并掌握它們的運行規(guī)律,為“神舟十號”安全飛行提供一條安全、干凈的軌道。
可看見幾百公里高的物體
因為一般太空垃圾有相對規(guī)律的運動軌道,但也會有特殊原因使得太空垃圾“出軌”,或者產(chǎn)生新的太空垃圾,所以“神舟十號”飛行軌道確定后,要在其發(fā)射前的一個多月就開始24小時不間斷地對軌道環(huán)境情況進行監(jiān)測,以防出現(xiàn)“不速之客”。
對軌道環(huán)境情況的監(jiān)測貫穿整個“神舟十號”任務,從發(fā)射前期到發(fā)射時,到入軌,直到其安全返回地面。如果發(fā)現(xiàn)威脅,相關(guān)雷達站點就會迅速通知飛行控制中心,微調(diào)“神舟十號”的飛行姿態(tài)或軌道,以避開危險。
“‘神十之眼’具有超強的‘視力’”太原衛(wèi)星發(fā)射中心的科技人員介紹,此次,參加“神舟十號”任務的太原大功率雷達組,技術(shù)比較先進,具有測量距離遠、弧段長、精度高和抗干擾能力強等顯著特點。雷達對近地面軌道太空垃圾的監(jiān)測和識別最小已經(jīng)達到分米級,就是說幾百公里高的近地面軌道上,直徑一分米的物體“神十之眼”都“看”得到。
雷達測量太原是“第二棒”
太原衛(wèi)星發(fā)射中心還擔任著外測數(shù)據(jù)測量、遙測參數(shù)測量和光學測量。所謂外測數(shù)據(jù)測量是指通過雷達等設備測量火箭發(fā)射上升段的方位、俯仰、速度等相關(guān)飛行數(shù)據(jù)。通過計算可以得知火箭是否按既定路線飛行,是否需要調(diào)整,以及如何調(diào)整。
遙測參數(shù)測量是地面遙測裝置接收火箭上發(fā)出的實時數(shù)據(jù),比如:箭體設備工作狀態(tài)、溫度、濕度、抖動情況等內(nèi)外環(huán)境參數(shù),讓發(fā)射中心及時了解火箭的狀況,同時,為今后科研及改進火箭的設計,提供重要參數(shù)!鞍ㄎ覀冊陔娨曋辈ブ锌吹胶教靻T在飛船內(nèi)部的畫面,也是通過遙測設備接收到的!敝行目萍既藛T這樣說道。
還有光學測量一般是使用攝像機,拍攝火箭在空中飛行的畫面。多種設備和手段,形成了一個立體式的無縫測量網(wǎng)絡。
由于地球表面是個圓弧,一個雷達站只能測量所在水平面以上的空間,因此,“神舟十號”整個發(fā)射過程的測量,需要多個雷達站接力完成。
第一棒是酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,從發(fā)射到上升階段的200多秒,第二棒就是太原衛(wèi)星發(fā)射中心,從起飛后的200多秒到船箭分離準確進入預定軌道,最后是青島和遠洋號同時“接棒”!吧裰凼枴睆狞c火起飛到飛船進入預定軌道,這一過程大約要10分鐘,太原市衛(wèi)星發(fā)射中心跟蹤測量時段近6分鐘,占一半以上。
從“神一”到“神十”,包括“天宮一號”,太原衛(wèi)星發(fā)射中心都承擔著雷達測量的任務。與“神舟九號”相比,太原衛(wèi)星發(fā)射中心的任務總量增加,過去一些備份測量設備升級為主戰(zhàn)測量設備,獲得的數(shù)據(jù)在上級總匯時,還將和北京指揮中心、酒泉發(fā)射場進行點對點實時交互。
幕后英雄
雷達測距操作手——任俊平
雷達信號“捕手”瞬間捕獲目標
當“神舟十號”出現(xiàn)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心的觀測范圍時,地面雷達將不斷向空中的火箭發(fā)射雷達波,火箭接收到雷達波后就會反饋雷達波。不過由于是接力測量,這時多個雷達站向火箭發(fā)射雷達波,火箭反饋的雷達波也有很多,迅速從眾多雷達波中找到測量需要的那個并捕獲,這就是雷達測距操作手的任務,他們因此也被稱為“捕手”。
作為一個優(yōu)秀的“捕手”不僅要非常熟悉操作,還要判斷準確、反應迅速,同時要有良好的心理素質(zhì)。雷達測距操作手任俊平是第一次參加神舟系列的任務,為了保證任務萬無一失,他反復研究了以前神舟系列任務的錄像,詳細地了解了任務相關(guān)的信息,除了向自己站里的老“捕手”請教學習,還主動和其他站溝通學習!澳軈⒓印裰凼枴娜蝿瘴曳浅W院溃乙欢〞σ愿皥A滿完成任務!比慰∑秸f。
指揮所調(diào)度員——孫雪梅
一句口令背后有大量的工作
“太原,雷達、光學跟蹤正常,遙測信號正常!”在2012年6月“神舟九號”衛(wèi)星發(fā)射中,唯一一個女調(diào)度的聲音來自太原衛(wèi)星發(fā)射中心太原指揮所調(diào)度員孫雪梅。時隔一年,“神舟十號”發(fā)射,孫雪梅再次擔任了調(diào)度員的工作。
指揮所調(diào)度員并不是播報員,更不是主持人,他們說的每一句話并不是在念稿子,而是要根據(jù)各個測量點傳回來的數(shù)據(jù)判斷跟蹤測量是否正常,如果發(fā)現(xiàn)異常就要根據(jù)相關(guān)方案調(diào)度指揮,在最短時間內(nèi)使其恢復正常。
每一次任務的調(diào)度員都要經(jīng)過嚴格的篩選,除了業(yè)務能力強,還要發(fā)音清晰、標準、好聽。最終,在這次“神舟十號”任務調(diào)度員選拔中,經(jīng)過第三次考核,她依靠數(shù)據(jù)判讀和嗓音在眾多候選人中脫穎而出。“航天人從不畏懼任何困難,我有信心,在和同事的共同努力下,一定會圓滿完成任務,真正喊出我們中國女性的精氣神!睂O雪梅說。
(責任編輯:周姍姍)