北京时间2014年10月24日02时00分,我国自行研制的探月工程三期再入返回飞行试验器,又被称为嫦娥五号的“侦察兵”,在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射升空,准确进入近地点高度为209公里、远地点高度41.3万公里的地月转移轨道。我国探月工程首次实施的再入返回飞行试验首战告捷。
此次任务是我国探月工程三期一次重要的验证飞行试验,主要目的是突破和掌握探月航天器再入返回的关键技术,为嫦娥五号任务提供技术支持。试验任务由飞行试验器、运载火箭、发射场、测控与回收四大系统组成。
探月工程由国家国防科技工业局牵头组织实施。飞行试验器由中国航天科技集团公司空间技术研究院研制,由服务舱和返回器两部分组成,服务舱以嫦娥二号卫星平台为基础研制,具备留轨开展科研试验功能;返回器为新研产品,具备返回着陆功能。用于发射任务的长征三号丙运载火箭由中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院为主研制,在以往基础上进行了多项技术改进,进一步提高了可靠性和安全性。
根据计划,飞行试验器飞行过程约8天,在经历地月转移、月球近旁转向、月地转移、再入返回、着陆回收等五个阶段后,返回我国内蒙古中部地区。任务实施期间,我国“远望”号测量船队、国内外陆基测控站,以及北京飞行控制中心和西安卫星测控中心,共同组成航天测控通信网,为任务提供持续跟踪、测量与控制。
[新闻分析]
地月转移轨道 首次中途修正
北京时间24日16时29分,在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,再入返回飞行试验器成功实施地月转移轨道首次中途修正。
再入返回飞行试验器地月转移轨道飞行过程中,会受到入轨偏差、万有引力、宇宙环境等因素影响,需择机实施轨道修正,校正航向。通过认真分析和精确计算,北京飞控中心研究确定了再入返回飞行试验任务首次轨道中途修正控制策略,并成功向飞行试验器注入控制参数,顺利实施了首次中途轨道修正,为飞行试验器顺利到达月球近旁奠定了基础。
据北京飞控中心总工程师周建亮介绍,在这次中途修正前,中心于24日晨控制飞行试验器携带的相机,拍摄了飞行试验器远离地球的飞行场景。截至16时,飞行试验器已在太空飞行了14个小时,距地面高度约13万公里。
智能“小帮手” 帮助完成指令
“嫦娥姑娘”地月旅行相机何时开机、拍摄哪些对象?加速前进还是减速慢行?地面哪些测控站为她保驾护航……这一系列工作都需要北京航天飞行控制中心为她做好计划安排。
中心轨道室主任谢剑锋说,尤其是这次任务出现了三站接力跟踪和双目标协同规划两个崭新的状态,使得计划的编排和修改变得更加复杂、更加困难。原本只需要1小时就能完成的工作,增加两个新状态要求后,依靠人工手动编排可能要花费2至3小时。
为此,他们通过深入分析两个任务新状态的特点及测控资源信息,有针对性开发了两个智能“小帮手”:“任务计划智能编辑系统”和“双目标计划自动拼接软件”,有效解决了指令计划编辑困难、易出错和多目标指令编排交叉重叠的问题。
“嫦娥”“体检” 将进入快时代
随着再入返回飞行试验器踏上地月旅行的征途,一组组反映飞行试验器飞行状况、各系统运行状态的“生理参数”,搭着无线电波飞驰到北京航天飞行控制中心。在这里,遥测岗位的科技人员正用自己开发一套软件系统接收、输出、监控这些参数,为飞行器认真做着“体检”。
据专家介绍,这套系统包含遥测快速处理、信息快速监控和故障快速诊断三个软件,快速、高效是它们的最大特点。这意味着,从这次任务开始,“嫦娥”系列“体检”将进入“快时代”。
遥测快速处理是“嫦娥”“体检”的基础和前提,为“嫦娥”“体检”搭建起专用“高速车道”。
“信息快速监控”软件界面上分列着关键事件、遥测处理结果、遥测源码和遥测统计信息等一系列子窗口。软件还能自动屏蔽过滤掉一些无用的遥测信息,为“嫦娥”设立“特需门诊”,方便“嫦娥”快速就诊。
“故障快速诊断系统”软件为“嫦娥”快速“体检治病”而精心打造的“随身医药箱”。
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成功搭载发射小卫星 卢森堡公司表示感谢
24日凌晨,中国长征三号丙运载火箭将探月工程三期再入返回试验器准确送入预定轨道。与此同时,这次任务还成功搭载发射了一颗卢森堡4M小卫星,它主要用于验证卫星长效电池工作情况。对此,卢方企业的两位负责人均表示由衷的感谢和敬意。
负责研发4M卫星的卢森堡空间公司执行董事约亨·哈姆斯对记者说:“此次任务能搭载发射4M卫星让整个公司十分感动,这对我们非常重要。我们非常高兴与中方建立互信和谐的合作关系。今天这一试验器发射成功,我们由衷欣喜。此次试验任务至关重要,中国正行进在探月工程的正确轨道上。”
他还表示,中国在探索未知世界方面历史悠久,中国先人早于欧洲开始远洋航行,这些都足以让中国人民感到自豪。
该公司研发项目经理吉斯兰·鲁伊则表示,中国太空科研人员在所有方面都表现出非常专业的水平,中国技术人员具备实现目标的坚定决心,具备一流的技术能力,他们互相支持协作、热情礼貌。此次卫星搭载发射为“我们公司打开了一扇崭新的门”。
[人物素描]
飞控中心 最忙活的两个人
北京时间10月24日凌晨,北京航天飞行控制中心。
“器箭分离”,随着一声洪亮的调度口令,我国探月工程三期再入返回飞行试验任务的飞控序幕就此拉开。飞控大厅里,一群暗夜的守望者相伴嫦娥。
戴堃:号令“八方”总调度
“各号注意,我是北京!”
“入轨参数已发出!”
……
随着北京中心再入返回飞行试验任务总调度戴堃一声声铿锵有力的调度口令,开启了飞行试验器为期8天的地月旅行。
“5分钟内,要下达40多条口令,压力山大。”戴堃这样描述自己在岗位上的感受。
被任命为任务总调度后,他从通读方案预案开始,把每一处细节、每一个可能出现的故障预案都深深刻入脑海。为确保调度有方,他不仅要熟悉数十个软件的性能,熟悉成千上万条指令的目的和意义,还要随时随地判断和准确领会专家组的决策和意图,各类应急预案都要熟记于心。
“调度岗位其实就是‘大管家’。”戴堃说。
程肖:领航嫦娥“发令兵”
随着“器箭分离”一声令下,北京飞控中心正式接手对再入返回飞行试验器的指挥控制权,飞控战役就此打响。
此刻,坐在上行控制岗位上的主管设计师程肖成了整个飞控大厅最紧张的一个人。轻击鼠标,一条条关键指令从程肖的手中发出。
程肖所在的岗位被称作“遥控发令岗”,每一次发令都直接决定着飞行器的下一步行动,关乎飞行器的命运前途。
“每一条发往太空的指令,只需几秒钟就能到达,一旦出现错误就没有机会更改,特别是一些事关飞行器安全的关键指令,必须一次成功,百发百中。”程肖告诉记者,“尤其是这次任务,8天之内要发送数千条指令,全程密集发令前所未有,风险很高,压力特别大。”
为确保万无一失,程肖和同事们不仅要将指令代号和意义谙熟于心,日复一日地练习发令的熟练度和准确性,还得经常琢磨创新出一些“小玩意”,以提高发令效率和准确度。
[新闻短评]
探月梦
路在自己脚下
中国探月工程首次实施再入返回飞行试验。半弹道跳跃式再入、对返回器大范围小目标搜索、新防热技术应用等将实现中国航天多个第一次,扎扎实实的努力,会让中国人的探月梦再向前迈进一步。
梦在前方,路在脚下。从“两弹一星”到神舟系列载人航天工程,从“蛟龙探海”到“嫦娥奔月”,空间科学领域的自主创新,推动了我国基础研究的深入,推动了信息技术和工业技术的发展。探月工程中需要突破远距离控制和数据传输、人工智能、自动化加工、研制新材料等一系列关键新技术,涉及诸多新领域。这些新突破,将推动一大批基础科学和应用技术的发展。
在科学前沿、关键领域,核心技术是买不来的,唯有依靠自主创新。创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭源泉,也是中华民族最鲜明的民族禀赋。扎扎实实向着探月的梦想迈进,再次给我们启示:只要坚持走中国特色自主创新道路,我们就完全能够在高科技领域取得重点突破,在攀登现代科技高峰的征途上不断谱写新华章。
(文图均据新华社)