孙宝升:飞船遨游尽在掌控中
测控通信系统副总设计师 孙宝升
神舟六号5天飞行中,测控通信系统的成千上万名参试人员团结协作,精测妙控,牵引神舟翱翔九天,安全返回。飞船返回舱的实际落点距理论落点仅差1.8公里。精度之高,令世人惊叹!
然而,在载人航天工程立项之前,我国对中低轨卫星的测控通信覆盖能力还不到4%。科技人员通过无数次的分析、论证和仿真,在不到一年的时间里,就设计出了具有中国特色的4船9站3中心的测控通信方案。从大漠戈壁、黄土高原,到太平洋、印度洋、大西洋,我们仅用13%的测控通信覆盖率,就实现了国外20%-30%覆盖率所具有的功效。
神舟六号与神舟五号相比,两人多天飞行对测控通信系统可靠性、稳定性与安全性要求更高。在和杨利伟的一次座谈中,他提到在和地面通话的过程中,时而有轻微的“咔咔”声。说者无心,听者有意。我们立即组成攻关小组,在测控站船、发射场和北京中心,安排了十多次天地对接试验。“神六”任务结束,费俊龙、聂海胜告诉我们,和地面通话,就像在地面打电话一样清晰流畅。
为了保证对神舟六号飞船的测控通信更加可靠,在方案设计时,我们对整个系统的状态进行了十余项改进与完善,发射前几个月,又组织了数十次模拟演练。在一次演练中,一位轨道专家用两套程序验证同一个问题时,发现小数点后第六位数字不一样。为了查出原因,他三天三夜都没有合眼,把十几页的推演公式、几十页的数字反反复复地核对、比较。
在执行神舟六号任务时,我们有一个口号叫“零差错”。从国内到国外,从陆地到海洋,4船9站3个中心有几千台套设备、成千个操作岗位。在神舟六号飞行的115个小时里,测控通信系统的科技人员就像母亲守护着新生婴儿那样,无以计数的信息获取、传输、处理没有出现丝毫差错。
在这里,我想告诉大家,我国的航天测控网是地道的“中国制造”,中国航天测控的命运始终牢牢地掌握在我们自己手中。我还要告诉我们的航天员,无论将来你们飞多高,飞多远,中国航天测控网都会安全可靠地护送你们去征服太空、探索宇宙!
赵光恒:在茫茫太空播种希望
中国载人航天工程应用系统副总设计师 赵光恒
我国载人航天一期工程应用系统共安排了7大领域、30个项目。这是截至目前我国空间科学技术发展史上规模和难度最大、涉及学科领域最广的系统工程,许多设备要靠我们自主进行原创性设计研制,甚至需要从最初的原理和工艺开始研究。难度之大,难关之多,要求之高,前所未有。
为实现这一目标,以中国科学院为主力军,全国50多个科研机构的1000多名科学家和工程技术专家开展科技攻关大会战。我们研制的有效载荷设备,分别参加了从神舟一号到神舟六号飞船的在轨飞行试验,运行成功率达到99.5%,取得了一大批具有自主知识产权的科研成果。
对地观测,巡天遥看一千河。中国科学院研制成功的中分辨率成像光谱仪,能同时获取地球目标多通道连续光谱图像,可以在飞船上分辨出地球上哪一片是沙土,哪一片是泥土;是小麦还是水稻,可以对我国江河湖海的水质污染、滩涂和悬浮泥沙,以及植被分布、土地沙化、地质结构进行广泛分析应用。
空间科学实验,无限风光在九霄。太空是一个微重力和高洁净的天然实验室,我国科学家研制成功了多工位空间晶体生长炉,我们用它在轨实验熔炼出12种优质半导体和金属材料,可以制造半导体芯片和光电子器件。中国科学院利用细胞融合技术,在飞船上成功把两种植物的细胞融合在一起,现已在地面上长出了新的植株。
空间环境监测预报,茫茫太空有哨兵。太空有流星雨、轨道垃圾和粒子沉降,它们都以非常快的速度飞行。为了保障我国载人航天的绝对安全,我们建立了自己的空间环境预报系统。有一次,飞船计划发射的日期与狮子座流星雨不期而遇,我们及时向工程总指挥部提出推迟发射的建议,确保了飞船的飞行安全。为了神舟六号飞船的完美飞行,我们空间环境预报中心提供了全程准确的环境预报,为神舟六号保驾护航。
和红战:构筑神舟安全回归港
西安卫星测控中心着陆场站科技处处长 和红战
10月17日凌晨,我们迎来了神舟六号回家的历史时刻。
这是一场惊心动魄的决战。夜空中6架搜救直升机在盘旋,草原上数十辆搜救车在飞驰,阵地上各种测控设备在夜幕中搜索,从飞船落地,到搜救队员赶到,仅仅用了12分钟!
然而,就在神舟六号发射前8天,总指挥部紧急通知,为了避开着陆区新发现的两栋楼房和一条高压线,将飞船落点东移9公里。这意味着60天准备的成熟方案,要在8天内重新调整到位。搜救人员数十次往返于茫茫草原,对新落点周围200多公里区域进行勘察和标记,寻找空地最佳待命点。科技人员日夜奋战,对返回舱散落物的落地时间和散布范围进行了大量模拟计算。着陆场区指挥部在新的区域重新组织了4次综合演练,终于重新建立起符合飞船着陆要求的安全回归港。
神舟六号夜间回收,给搜救工作带来了新的挑战。为此,我站新增了一套光学经纬仪,用于飞船返回段开伞以及下降过程的实况摄录。60多个夜晚,我们的训练每天都在凌晨时分展开。深夜的草原寒风阵阵,在室外跟踪时,练一会儿手就冻得不听使唤。为练就“一抓准”的本领,我们把信号弹、探空气球、过往飞机、飞鸟作为模拟目标,反复进行跟踪捕获训练,不断强化操作技能。两个月下来,仅用于记录的录像带就堆满了一储藏室,最终练就了捕获目标快、准、稳的“绝活”。
10月17日凌晨,光测设备首次参加搜救任务,就在第一时间捕获了目标,实时将返回舱开伞、抛大底、缓冲发动机点火等影像传到北京中心,并通过电视传遍神州大地,使每一个关注这次飞行任务的人,都目睹了飞船回家的壮观景象。
载人航天,安全至上,任何时候都容不得半点马虎。神舟六号发射前第7天,在对设备状态封存前的最后一次检查中,跟踪接收机信号出现了几秒钟的异常闪断。这稍纵即逝的现象,没有逃过技术人员的目光。大家迅速对设备进行了全面检查,彻底排除了一条信号线缆接触不良的故障。