“
  戴堃
  程肖
  “此次試驗具有重要意義,展現了中國航天技術能力,顯示出中國實現未來長期太空目標的意願,而這正是一些老牌航天國家所缺少的。”
  ——美國海軍軍事學院教授瓊斯·約翰遜·弗雷澤表示
  “這一試驗有可能會刺激美國推出月球新項目嗎?”
  ——美國航天局“月球勘測軌道飛行器”項目主任施特韋·奧登達爾在社交媒體推特上問道
  “三!二!一!”白煙起,紅光現。北京時間10月24日凌晨2時,伴隨著震耳欲聾的轟鳴聲,我國自行研製的探月工程三期再入返回飛行試驗器,在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭發射升空,準確進入近地點高度為209公里、遠地點高度41.3萬公里的地月轉移軌道。這標志著我國探月工程首次實施的再入返回飛行試驗首戰告捷。
  此次任務是我國探月工程三期一次重要的驗證飛行試驗,主要目的是突破和掌握探月航天器再入返回的關鍵技術,為嫦娥五號任務提供技術支持。試驗任務由飛行試驗器、運載火箭、發射場、測控與回收四大系統組成。
  探月工程由國家國防科技工業局牽頭組織實施。飛行試驗器由中國航天科技集團公司空間技術研究院研製,由服務艙和返回器兩部分組成,服務艙以嫦娥二號衛星平臺為基礎研製,具備留軌開展科研試驗功能;返回器為新研產品,具備返回著陸功能。用於發射任務的長征三號丙運載火箭由中國航天科技集團公司運載火箭技術研究院為主研製,在以往基礎上進行了多項技術改進,進一步提高了可靠性和安全性。
  根據計劃,飛行試驗器飛行過程約8天,在經歷地月轉移、月球近旁轉向、月地轉移、再入返回、著陸回收等五個階段後,返回我國內蒙古中部地區。任務實施期間,我國“遠望”號測量船隊、國內外陸基測控站,以及北京飛行控制中心和西安衛星測控中心,共同組成航天測控通信網,為任務提供持續跟蹤、測量與控制。
  本次任務還搭載發射了一顆盧森堡4M小衛星,主要用於驗證衛星長效電池工作情況。
  飛行歷程
  24日16時29分完成首次中途修正
  北京時間24日16時29分,在北京航天飛行控制中心科技人員的精確控制下,再入返回飛行試驗器成功實施地月轉移軌道首次中途修正。
  再入返回飛行試驗器地月轉移軌道飛行過程中,會受到入軌偏差、萬有引力、宇宙環境等因素影響,需擇機實施軌道修正,校正航向。通過認真分析和精確計算,北京飛控中心研究確定了再入返回飛行試驗任務首次軌道中途修正控制策略,併成功向飛行試驗器註入控制參數,順利實施了首次中途軌道修正,為飛行試驗器順利到達月球近旁奠定了基礎。
  據北京飛控中心總工程師周建亮介紹,在這次中途修正前,中心於24日晨控制飛行試驗器攜帶的相機,拍攝了飛行試驗器遠離地球的飛行場景。截至16時,飛行試驗器已在太空飛行了14個小時,距地面高度約13萬公里。
  裝備揭秘
  A 如何工作?
  有智能“小幫手”幫助“嫦娥”
  “嫦娥姑娘”地月旅行相機何時開機、拍攝哪些對象?加速前進還是減速慢行?地面哪些測控站為她保駕護航?……
  北京航天飛行控制中心軌道室主任謝劍鋒說,這次任務出現了三站接力跟蹤和雙目標協同規劃兩個嶄新的狀態,使得計劃的編排和修改變得更加複雜、更加困難。原本只需要1小時就能完成的工作,增加兩個新狀態要求後,依靠人工手動編排可能要花費2至3小時。
  謝劍鋒打開一個計劃文件,上千條指令信息密密麻麻排滿了整個屏幕。這些指令信息有的是飛行器的工作計劃,有的是測站跟蹤安排。“與之前計劃編排相比,三站接力跟蹤要求從成百上千數據信息里剔除和添加相應指令的問題,而雙目標協同規劃還要考慮不同傳送方式的指令拼接的問題。”
  “如果依靠手工,僅查找、剔除指令就得花費半小時以上,且極易出錯。”謝劍鋒說,為此,他們通過深入分析兩個任務新狀態的特點及測控資源信息,開發了“任務計劃智能編輯系統”和“雙目標計劃自動拼接軟件”,有效解決了指令計劃編輯困難、易出錯和多目標指令編排交叉重疊的問題。
  謝劍鋒做了一個演示,打開軟件配置文件,簡單修改了幾個參數,僅運行了一個命令,一個個計劃文件便自動排隊顯示了出來。經人工和軟件雙向複合驗證,全部計劃文件無一齣錯,整個過程卻只用了不到5分鐘。
  B 身體抱恙?
  “嫦娥”“體檢治病”很方便
  隨著再入返回飛行試驗器踏上地月旅行的征途,一組組反映飛行試驗器飛行狀況、各系統運行狀態的“生理參數”,搭著無線電波飛馳到北京航天飛行控制中心。在這裡,遙測崗位的科技人員正用自己開發的一套軟件系統接收、輸出、監控這些參數,為飛行器認真做著“體檢”。
  遙測快速處理是“嫦娥”“體檢”的基礎和前提。這次任務遙測數據種類更多、格式更為複雜。為此,中心通過引入LUA腳本、完成遙測信息的抽象化描述和歸一化處理等方式,大大提高了遙測處理軟件的自適應能力、人工準備和軟件數據處理執行效率。
  在信息快速監控軟件界面上分列著關鍵事件、遙測處理結果、遙測源碼和遙測統計信息等一系列子窗口。這些子窗口下的數據信息都是從成千上萬的遙測數據里精心篩選出來的“體檢”的必檢項目。“軟件還能自動屏蔽過濾掉一些無用的遙測信息。”中心遙測崗位主管設計師張祖麗說。
  “嫦娥”遨游太空,如果偶染小恙,誰能最快發現、最快診斷、最快拿出治療方案呢?中心有一個叫做“故障快速診斷系統”的軟件。軟件的主要設計者、工程師謝源告訴記者,這次探月任務大大小小的故障預案多達144個。打開軟件,再入返回飛行試驗器的17個分系統名稱十分醒目,點擊分系統色塊,軟件就會展示這個分系統所有可能的故障模式及每個故障模式的應對預案。
  陪伴嫦娥
  飛控中心最忙活的主角們
  “器箭分離”,隨著一聲洪亮的調度口令,我國探月工程三期再入返回飛行試驗任務的飛控序幕就此拉開。飛控大廳里,一群暗夜的守望者相伴嫦娥,他們從五湖四海而來,走出象牙塔,聚集於航天城,為中國的“航天夢”而努力著。
  號令“八方”總調度戴堃
  5分鐘內要下達40多條口令
  “各號註意,我是北京!”……
  隨著北京中心再入返回飛行試驗任務總調度戴堃一聲聲鏗鏘有力的調度口令,開啟了飛行試驗器為期8天的地月旅行。
  “5分鐘內,要下達40多條口令,壓力山大。”戴堃這樣描述自己在崗位上的感受。
  被任命為任務總調度後,他從通讀方案預案開始,把每一處細節、每一個可能出現的故障預案都深深刻入腦海。為確保調度有方,他不僅要熟悉數十個軟件的性能,熟悉成千上萬條指令的目的和意義,還要隨時隨地判斷和準確領會專家組的決策和意圖,各類應急預案都要熟記於心。
  領航嫦娥“發令兵”程肖
  第一個用電波與“嫦娥”對話
  隨著“器箭分離”一聲令下,北京飛控中心正式接手對再入返回飛行試驗器的指揮控制權,飛控戰役就此打響。
  此刻,坐在上行控制崗位上的主管設計師程肖成了整個飛控大廳最緊張的一個人。輕擊鼠標,一條條關鍵指令從程肖的手中發出,飛向嫦娥,程肖成為了這次任務第一個用電波與“嫦娥”對話的人。
  程肖所在的崗位被稱作“遙控發令崗”,為確保萬無一失,程肖和同事們不僅要將指令代號和意義諳熟於心,日復一日地練習發令的熟練度和準確性,還得經常琢磨創新出一些“小玩意”,以提高發令效率和準確度。
  後續
  “嫦五”將從海南航天發射場出發
  據中央電視臺新聞中心官方微博“央視新聞”消息,經過5年的建設,位於海南文昌的海南航天發射場目前基本竣工,這將是中國首個濱海發射基地。
  西昌衛星發射中心總工程師陶鐘山透露,由於未來嫦娥五號功能複雜,重量將大幅增加,下一步,嫦娥五號的發射將在海南航天發射場進行。
  綜合新華社等  (原標題:“嫦五試驗器”發射成功)
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