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在北京航天飛行控制中心指控大廳的旁邊,有一個不到30平米的小房間,一臺臺計算機高速運轉(zhuǎn)。這里就是精密控制牽引嫦娥奔月赴約的地方——北京航天飛行控制中心軌道室的技術(shù)保障機房。目前,嫦娥三號已經(jīng)在100公里的環(huán)月軌道上飛行4天,將于今晚進行15公里降軌控制。為了了解嫦娥軌道控制的秘密,記者帶著一種景仰之情和好奇之心走進了這個神秘的殿堂,聆聽他們太空接力領(lǐng)航嫦娥的故事。
精確定軌——太空接力第一棒
“精確定軌是我們一切工作的基礎(chǔ)。通俗的說就是精準(zhǔn)的計算出航天器在某一時刻的飛行路線,是橢圓軌道還是圓軌道或者其他形狀?!痹撌抑魅沃x劍鋒給記者介紹說,“如果軌道確定出錯,或者精度不高,后續(xù)一切工作都將會出現(xiàn)問題,就像飛機上天后找不到目標(biāo)機場的位置和自己的飛行路線了,那它就不知道該往哪飛了,或者是該飛到A市它卻飛到了相隔幾百公里的B市去了?!?/p>
那么他們是如何做到精確定軌,不出差錯的呢?謝主任帶記者走到該組組長張宇的機位前,指著張宇正在操作的一套軟件說:“我們有自主研發(fā)的高精度定軌軟件,可以大幅度提高我們定軌的速度和精度。目前,它的精度最高可以達到10米量級,在世界范圍內(nèi)也是處于領(lǐng)先水平的?!?/p>
隨后,張宇給記者演示了一下他們精確定軌的全過程。隨著張宇手指噼里啪啦的在鍵盤上敲動,一個個計算進程像士兵似的先后被調(diào)動起來。從參數(shù)設(shè)置到數(shù)據(jù)處理,到初軌確定再到最后軌道選優(yōu),整個定軌過程入行云流水,一氣呵成。
記者從描述定軌誤差的曲線圖上清楚地看到定軌誤差很小,最大處也只有幾十米。
張宇告訴記者說:“我們平時工作可不像今天演示這么輕松順利,可能會碰到各種復(fù)雜的情況,譬如數(shù)據(jù)質(zhì)量不高,空間環(huán)境劇烈波動等,都會影響定軌的速度和精度?!?/p>
“那么你們是如何解決這些問題從而不影響定軌精度的呢?”記者問張宇。
“一是靠平日成百上千次針對各種情況的演練和故障預(yù)案,二是靠歷次任務(wù)積累的大量的經(jīng)驗和數(shù)據(jù),這點是最重要的?!睆堄罱榻B說,“通過經(jīng)驗數(shù)據(jù)的分析可以有效改進軌道方程,降低誤差,提高精度。”
預(yù)報和控制——九天之上放風(fēng)箏
坐在軌道室機房最里面的是控制組,據(jù)謝劍鋒主任介紹,控制組的工作是實現(xiàn)太空接力領(lǐng)航嫦娥的關(guān)鍵。該組在任務(wù)中分為預(yù)報和控制兩個崗位。
“我們的工作就是計算出每一秒鐘嫦娥三號探測器在太空中的位置。就好比是一只飛在天空的風(fēng)箏,軌道崗位告訴了我現(xiàn)在風(fēng)箏的準(zhǔn)確位置,我就能告訴你們后面每一刻風(fēng)箏會往哪里飛”,預(yù)報崗位主崗顏華跟記者這樣描述任務(wù)中他們的工作。
根據(jù)顏華的描述,記者了解到他們預(yù)報崗位的工作除了對飛行器的位置進行預(yù)報外,還要做測站預(yù)報、飛行器姿態(tài)預(yù)報以及星下點預(yù)報等。就像是人體的五臟六腑,每一個都必不可少,任何一個出現(xiàn)問題都會整個測控系統(tǒng)造成極大危害。