遠(yuǎn)望六號船交會對接測控有三大關(guān)鍵弧段
——專訪遠(yuǎn)望六號船總工程師顧炳俊、副總工程師張振國
新華社遠(yuǎn)望六號船10月31日電(新華社記者楊雷)神舟八號/天宮一號交會對接進入倒計時之際,遠(yuǎn)望六號船總工程師顧炳俊、副總工程師張振國接受新華社記者專訪,權(quán)威解讀遠(yuǎn)望六號船交會對接測控相關(guān)情況。
海上測控主要有三種方式
記者:我們?yōu)槭裁匆M行海上測控?
顧炳俊:航天遠(yuǎn)洋測量船是我國航天測控網(wǎng)的重要組成部分,受我國陸地疆域的影響,我們陸上的測控站覆蓋不了那么廣闊的范圍。那么陸地上達(dá)不到的地方,就要延伸到海面上,這就有了海上測控。
海上測控憑借其強大的綜合測控能力和靈活機動能力,能夠為各類航天發(fā)射試驗任務(wù)提供有力的測控支持,有效彌補了由于我國國土面積有限而無法提供全程覆蓋的不足。
記者:航天遠(yuǎn)洋測量船對于航天器的測控有哪幾種主要的方式?會對航天器的運動產(chǎn)生哪些影響?
顧炳俊:我們所說的測控實際上是指兩方面的內(nèi)容,一方面是測,一方面是控。測,包括外測和遙測兩種方式,外測就是通過測量航天器相對測量船的角度、距離、速度,確定航天器的飛行軌道;遙測主要是通過接收航天器內(nèi)部傳感器采集下傳的信息,了解掌握航天器上設(shè)備工作狀態(tài)。
控,主要指遙控。它是根據(jù)測控中心的測控計劃,發(fā)送遙控指令對航天器進行各種控制,如航天器變軌、太陽能帆板展開等。遙控會對航天器軌道、姿態(tài)產(chǎn)生一定的作用,而前兩種方式不會對航天器的運動產(chǎn)生影響。
天宮一號和神舟八號雙目標(biāo)切換要在10分鐘內(nèi)完成
記者:這次空間交會對接任務(wù),遠(yuǎn)望六號船主要承擔(dān)什么任務(wù)?
顧炳俊:遠(yuǎn)望六號船主要承擔(dān)神舟八號飛船變軌段、軌道維持段等關(guān)鍵弧段以及神舟八號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器運行段的測控通信任務(wù)。
記者:這次任務(wù)涉及天宮一號和神舟八號兩個目標(biāo),遠(yuǎn)望六號船會不會兩個目標(biāo)都進行參與?
顧炳?。菏堑摹N覀兇壳鞍凑找髮⒃诘冢踩μ鞂m一號目標(biāo)飛行器和神舟八號飛船分別進行跟蹤測控。即天宮一號目標(biāo)飛行器先飛過去,我們對它進行跟蹤測控;10分鐘之后,當(dāng)神舟八號飛船飛到我們弧段的時候,我們再進行跟蹤測控。
記者:這是一個很復(fù)雜的過程嗎?
顧炳俊:從技術(shù)上來說,設(shè)備技術(shù)狀態(tài)要快速轉(zhuǎn)換,要求我們在10分鐘之內(nèi)必須完成這個切換的過程。從接到這項任務(wù)開始,我們對這個過程目前已經(jīng)演練過很多次。按照實際訓(xùn)練水平,我們目前最快在2至3分鐘之內(nèi)就可以切換完畢。
長達(dá)17天的連續(xù)測控對設(shè)備和人員帶來雙重考驗
記者:這次任務(wù)長達(dá)17天,這對于遠(yuǎn)望六號船來說是不是任務(wù)時間最長的一次?這對我們的測控工作有哪些挑戰(zhàn)?
張振國:這是我們船有史以來參加的最長時間的測控任務(wù)。連續(xù)17天的跟蹤測控,對全船設(shè)備和參試人員身心素質(zhì)是一次嚴(yán)峻的考驗。
從設(shè)備上來說,由于任務(wù)時間長,設(shè)備需要長期開機,這對其穩(wěn)定性有很高的要求;從設(shè)備出現(xiàn)故障的概率上來看,肯定要比以往短期任務(wù)高,這對我們設(shè)備維護保養(yǎng)的要求就更高了。
從人員上來講,這是一項需要精力高度集中的工作。連續(xù)工作17天,人員肯定非常疲憊,所以從接到這個任務(wù)開始,我們就著重對一些人員進行訓(xùn)練,使得同時能夠有兩班人完成這次任務(wù)。
顧炳?。撼藭r間長之外,還有一個挑戰(zhàn)就是任務(wù)海域的惡劣海況。交會對接任務(wù)中,遠(yuǎn)望六號船布置在南太平洋海域。這片海域,我曾經(jīng)隨遠(yuǎn)望二號船到過5次,由于受南半球冷空氣頻繁向低緯度地區(qū)侵襲和溫帶氣旋影響,給任務(wù)海區(qū)帶來持續(xù)性的大風(fēng)、大浪天氣。
惡劣海況不僅對測量精度有很大影響,對設(shè)備也有一定影響,如風(fēng)比較大時,天線對所能承受的風(fēng)力是有要求的,而風(fēng)浪卷起的海水,也會對天線有一定腐蝕。
記者:我們需要提前多長時間進行任務(wù)準(zhǔn)備?
顧炳?。合襁@樣重大任務(wù)我們準(zhǔn)備時間很長,一般在1至2年前就已開始著手準(zhǔn)備,先期工作主要是一些文件的學(xué)習(xí)和文書資料的掌握。今年3月,我們對即將上天的一些設(shè)備和模擬設(shè)備進行了一些對通工作,檢驗天、地兩個系統(tǒng)的匹配性。今年5至10月,我們進行了各種船內(nèi)聯(lián)調(diào)演練,與各測控站之間的聯(lián)調(diào)演練等。像這樣的演練,我們在早期每周進行一次、中期每周進行兩次,后期每兩天就要進行一次。
交會對接測控遠(yuǎn)望六號船有三大關(guān)鍵弧段
記者:在這17天的時間里,遠(yuǎn)望六號船測控的弧段有多少個?
顧炳?。哼B續(xù)17天中,我們有共計102圈次左右的任務(wù)弧段。
記者:你覺得最重要的弧段是什么?
顧炳俊:最重要的弧段共有3個。第一個就是第一圈,即船箭分離22分鐘后神舟八號飛船將進行工況處理,并做好應(yīng)急返回情況下向飛船注入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備;第二個是第五圈,對神舟八號飛船遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段第一次變軌過程進行測控;第三個是第253圈,也就是發(fā)射后的第16天,對神舟八號飛船返回前進行軌道維持。
記者:第五圈的第一次變軌過程對這次交會對接有什么影響?
顧炳俊:變軌的目的是讓神舟八號不斷地調(diào)整,逐漸地使二者處于同一個軌道面上,接近天宮一號目標(biāo)飛行器。
記者:第253圈的軌道維持的目的是什么呢?
顧炳?。猴w船返回前,要想使飛船能夠正確的著落在我們預(yù)定的著陸場,需要一個預(yù)定軌道。就像要把籃球投入籃筐,籃球會劃過一道拋物線。對于飛船來說,這條線就是一條預(yù)定的軌道,我們軌道維持的目的就是要讓飛船正確地沿著這條預(yù)定軌道運行。
記者:一旦出現(xiàn)問題,我們有什么預(yù)案?
顧炳俊:我們有完善的應(yīng)急預(yù)案體系,這個體系由船、專業(yè)組、崗位三級構(gòu)成,從組織機構(gòu)、人員職責(zé)、實施流程、應(yīng)急操作、各項保障方面進行確認(rèn)。
這其中包括飛船跟蹤異常、鏈路通信異常等在內(nèi)的各種應(yīng)急預(yù)案覆蓋了我們所有的設(shè)備,可能出現(xiàn)的情況我們也都預(yù)想過了,并且每一個預(yù)案都進行了演練。
遠(yuǎn)望六號船執(zhí)行交會對接測控時不會遇到日凌現(xiàn)象
記者:我們的?;鶞y控和陸基、天基測控有哪些不同?
顧炳?。鹤畲蟮牟煌?,同時也是最大的優(yōu)勢在于機動性,我們可以在南北緯60度以內(nèi)任意海域進行測控。海基測控可以對高、中、低軌各類飛行器進行測控覆蓋,這一點就連天基測控也不能做到。
此外還有一個不同點是,陸基測控的重心是穩(wěn)定的,而?;鶞y控由于在海上完成,重心有起伏、左右有搖擺、前后有起伏,船體由于海水的作用還會發(fā)生部分輕微扭曲的情況,這些都要考慮進去。我們要根據(jù)這些誤差進行修正,所以計算相對于陸基來說要復(fù)雜。
記者:這次我們會不會遇到日凌問題?
張振國:日凌現(xiàn)象是指太陽和跟蹤目標(biāo)同時處在天線的跟蹤波束中,也就是天線、目標(biāo)和太陽同時處于了一條直線上,這樣信號將被噪聲淹沒,會影響正常通信。本次任務(wù)中,我們不會遇到日凌問題。