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我國探月工程自1994年開始醞釀,2004年全面啟動。在嫦娥一號衛(wèi)星先行3年之后,已成功完成3次近月制動的嫦娥二號衛(wèi)星,計劃于今日降軌至近月點15公里,以便拍攝并傳回未來嫦娥三號探測器落月備選著陸區(qū)的精細影像,基本實現(xiàn)嫦娥探月工程在“繞”這一階段的主要任務(wù)。為了這一刻的到來,中國航天人已經(jīng)準備了很久。無論是設(shè)計師,還是遙控發(fā)令員、軌道控制員,他們一直都在自己的崗位上默默奉獻著。
饒煒 創(chuàng)新設(shè)計造衛(wèi)星
他是嫦娥一號衛(wèi)星的總體主任設(shè)計師、嫦娥二號衛(wèi)星的副總設(shè)計師。他叫饒煒(如圖,資料照片),中國空間技術(shù)研究院一名多年奮戰(zhàn)在月球探測工程研制中的“老兵”。
爭分奪秒
為趕進度、攻難關(guān),他常常工作到凌晨
2004年1月23日,我國月球探測工程全面啟動。在航天領(lǐng)域默默耕耘了11年的饒煒,以其過硬的技術(shù)和豐富的業(yè)務(wù)經(jīng)驗,被任命為嫦娥一號衛(wèi)星的總體主任設(shè)計師。
2008年,嫦娥二號衛(wèi)星正式立項,饒煒又被任命為型號副總設(shè)計師。為了搶時間、趕進度、攻難關(guān),他常常工作到凌晨兩三點。他組織完成了嫦娥二號衛(wèi)星技術(shù)可行性方案論證,完成了與各大系統(tǒng)的接口協(xié)調(diào),并配合工程總體完成了立項工作。
決戰(zhàn)排險
“累,但是值得”
在嫦娥二號衛(wèi)星研制的3年中,饒煒和他的同事不知度過了多少個不眠之夜。當被問到累不累時,饒煒說:“累,但是值得。”
7月29日16時30分,嫦娥二號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心進行發(fā)射前的最后決戰(zhàn),在一次整星加電測試過程中,控制計算機B機遙測數(shù)據(jù)突然發(fā)現(xiàn)異常,數(shù)據(jù)顯示B機可能存在硬件永久故障。發(fā)射在即、問題突發(fā)、時間緊迫!饒煒立即配合“兩總”根據(jù)有限的信息對故障進行細致排查。三伏天里,饒煒和同事們裹著棉大衣,一會兒在只有十來度的電測間讀數(shù)據(jù),一會兒又跑到廠房外的露天空地召開小型分析會。經(jīng)過緊急攻關(guān),他們終于在24小時內(nèi)定位了故障區(qū)域,并最終在60小時內(nèi)圓滿完成了歸零工作。
嫦娥二號衛(wèi)星擁有眾多新技術(shù),而這些新的技術(shù)和創(chuàng)新方案需要通過大型對接試驗進行驗證。為此,饒煒曾帶領(lǐng)同事們在短短2個月內(nèi),奔赴祖國大江南北,轉(zhuǎn)戰(zhàn)4萬里,實現(xiàn)八地對接。
“我們已經(jīng)習(xí)慣了通宵達旦加班加點的他,習(xí)慣了思考分析問題時眉頭緊鎖的他,習(xí)慣了問題解決時突然莫名興奮的他……”饒煒的同事們說,“他就是我們團隊里的鐵人。”
于天一 遙控發(fā)令“金手指”
從他和同事指尖發(fā)出的指令,引領(lǐng)著“嫦娥”奔月的星際旅程。嫦娥二號衛(wèi)星的每一次姿態(tài)調(diào)整、每一次變軌,星上科學(xué)儀器的每一次開機與狀態(tài)設(shè)置,都是通過他們的遙控指令來完成的。他叫于天一(如圖,資料照片),今年30歲,北京航天飛行控制中心軟件室遙控組組長。
遙控發(fā)令,領(lǐng)航“嫦娥”
“每一次軌道控制,都像是一次戰(zhàn)斗”
“在‘嫦娥二號’任務(wù)中,我的崗位名稱叫做‘遙控發(fā)令’。簡單來說,嫦娥二號衛(wèi)星在茫茫太空中做的每一次姿態(tài)調(diào)整、每一次變軌以及星上科學(xué)儀器的每一次開機與狀態(tài)設(shè)置都是通過接收我們這個崗位發(fā)送的控制指令來完成的。”于天一說。
萬事開頭難。奔月途中第一次中途修正是于天一和同事們對嫦娥二號衛(wèi)星進行的第一次軌道控制。當時,衛(wèi)星發(fā)動機等一些關(guān)鍵部件還沒有開啟驗證過。“可以說,第一次中途修正既是一次關(guān)鍵的軌道修正,確保嫦娥二號衛(wèi)星能夠在廣闊的宇宙空間中與月球邂逅,同時也是了解發(fā)動機性能的重要機會。”于天一說。由于第一次中途修正十分完美,原定的后兩次中途修正都取消了。
10月6日上午的嫦娥二號衛(wèi)星第一次近月制動,毫無疑問是整個嫦娥二號飛控任務(wù)中最關(guān)鍵的軌道控制之一。
“如果控制成功,‘嫦娥二號’將成為我國第二顆月球衛(wèi)星。反之,嫦娥二號衛(wèi)星就有可能飛向宇宙深處,再也回不來了。”于天一解釋。
為了確保第一次近月制動的成功,于天一和同事們做了精心準備,并且提前7小時就進入了緊張有序的準備程序。他們發(fā)送的指令準確無誤,衛(wèi)星發(fā)動機準時開,準時關(guān)。隨著一系列精確控制,嫦娥二號衛(wèi)星在太空中完成了一次堪稱完美的“剎車”。
“嫦娥二號衛(wèi)星的每一次軌道控制,對我們來說都像是一次戰(zhàn)斗,需要我們凝神聚力,不能有絲毫馬虎。幾次軌道控制完成后,我們似乎都沒有特別的興奮,有的只是長舒一口氣,然后投入后續(xù)的戰(zhàn)斗。”于天一說。
嚴慎細實,萬無一失
“在正確的時間做正確的事情”
“遙控發(fā)令這個崗位,需要沉著冷靜,能夠處變不驚,而且對每一項工作都要嚴、慎、細、實,確保萬無一失。”于天一說。
通過遙控指令控制嫦娥二號衛(wèi)星,指令只需幾秒鐘就能到達。因此,一旦發(fā)送就沒有更改的機會,必須確保一次成功。
于天一說,發(fā)送指令前要經(jīng)過很多步驟的檢查,以確保操作完全正確,還要掌握時間上的準確性,錯過了時間點,原先那套指令就可能作廢,要從頭設(shè)計。“簡單地說就是在正確的時間做正確的事情。”
這對控制人員是很大考驗。指令發(fā)送錯誤將導(dǎo)致當時的控制無法實施,而在關(guān)鍵點上不容許有任何失敗,“比如第一次近月制動,一旦錯過就很難補救。”于天一說。
為了保證指令發(fā)送的準確性,于天一和他的同事要熟練把握衛(wèi)星的整個技術(shù)狀態(tài),每一個操作過程中都要想好下一步。除了發(fā)送指令,于天一還要監(jiān)控指令發(fā)送和執(zhí)行后衛(wèi)星的狀態(tài),無論指令發(fā)送成功還是失敗,“對各種可能的異常情況都要有準備,能夠確保整個控制過程都在掌控之中。”
“神七”實現(xiàn)中國人首次太空漫步,航天員翟志剛在太空揮動五星紅旗的指令就是由于天一發(fā)送的。他回憶說,最初是按既定程序向飛船注入指令,確保相機轉(zhuǎn)動視角。但由于失重環(huán)境的影響,翟志剛推了幾次艙門都沒能打開,這就是一種異常情況。此時仍要通過遙控指令的發(fā)送,確保在航天員出艙時成功轉(zhuǎn)換相機視角,要成功控制艙內(nèi)攝像機轉(zhuǎn)移到艙外攝像機。當時飛船正在高速運行,但于天一根據(jù)情況變化,及時準確地計算出發(fā)送指令,保證攝像機運作、并不間斷地將數(shù)據(jù)輸送到直播畫面和測控中心,“如果當時指令發(fā)送錯了,就要再發(fā)很多其他指令才能達到這個效果,會浪費時間和時機。”
劉勇 軌道控制闖難關(guān)
茫茫太空中,嫦娥二號衛(wèi)星正在哪里,下一步要走到哪里,一切無不在他的掌握之中。“嫦娥二號”正牽引著全世界的目光,北京航天飛行控制中心軌道室控制組組長劉勇(如圖,資料照片),也帶領(lǐng)著團隊闖過了道道難關(guān),陪同“嫦娥二號”向成功沖刺。
15公里降軌
“這在我國航天測控史上前所未有”
軌道控制被認為是航天飛行控制中核心的核心。從中途修正,到近月三次“剎車”以進入環(huán)月軌道,“嫦娥二號”的每一次軌道控制都充滿了風(fēng)險。但對劉勇來說,壓力最大的將是計劃于10月26日執(zhí)行的15公里降軌控制,以實現(xiàn)“嫦娥二號”近距離拍攝未來嫦娥三號探測器月球軟著陸備選區(qū)的精細圖像。這也是在整個“嫦娥二號”任務(wù)中,劉勇及其團隊的最大挑戰(zhàn)。
“要通過我們的精確控制,使嫦娥二號衛(wèi)星進入距月面僅有15公里的軌道,這個控制點在月球背面,我們看不見,控制稍有偏差,衛(wèi)星就無法進入目標軌道,甚至有撞月的可能。”劉勇說,衛(wèi)星位于月球背面時,對地面測控人員來說,就好像閉著眼睛開遙控車,“這種軌道控制在我國航天測控史上前所未有。”
為此,劉勇反復(fù)演算,逐步修改,對各種可能碰到的情況進行了分析,擬定了6種控制方案。
“如果這次降軌能夠成功,我們就能松一口氣了。”他說。
與應(yīng)急處置為伴
“軌道控制最大的考驗是意志力和耐心”
隨意的裝扮,清瘦的身材,因近視而不時瞇起的眼睛,再加上一頭略顯凌亂的頭發(fā),劉勇就這樣全身心地投入到了軌道控制這個領(lǐng)域當中,連電腦的屏保圖片都是軌道控制模型。
“軌道控制對人最大的考驗是意志力和耐心。需要對整個工程過程各個環(huán)節(jié)都了如指掌,權(quán)衡每個影響因素,而且總會不斷遇到新的問題。”劉勇說。
在他眼里,真正的考驗是意外情況下的應(yīng)急處置。“一旦發(fā)生意外,需要馬上做出應(yīng)急決策。我們很多工作都是圍繞可能發(fā)生的意外情況,設(shè)計不同的軌道應(yīng)急控制方案。”劉勇說。
嫦娥二號衛(wèi)星在近月制動階段,需要在高速中“急剎車”后被月球捕獲成為月球衛(wèi)星,“如果發(fā)動機開不了機怎么處理?如果錯過與月球交會,半個月后交會或一個月后交會怎么處理?如果真的出現(xiàn)意外,推遲與月球交會時間,軌道勢必會受月球引力等多種因素影響,給計算和控制帶來很大難度。”劉勇說。那段時間,他和同事們針對各種可能出現(xiàn)的問題,設(shè)計了50多種方法計算軌道控制參數(shù)。
34歲的“老”航天人
除了“嫦娥”,他還參加了7次神舟任務(wù)
34歲的劉勇參加了7次神舟飛船飛行控制任務(wù),這兩次“嫦娥”任務(wù)也未缺席。從北京航空航天大學(xué)畢業(yè)后來到北京飛控中心工作,被他看作是最理想的選擇。但他沒想到,這也是一個超級辛苦、壓力巨大的工作。
“我的壓力主要在于我的計算方案和每個計算結(jié)果都是任務(wù)決策的依據(jù),影響任務(wù)的決策和成敗。辛苦的地方是需要開發(fā)軟件并計算大量的數(shù)據(jù),而且在開發(fā)和調(diào)試軟件時需要對每個字符每個數(shù)據(jù)反復(fù)地仔細檢查,不容許有任何差錯。”劉勇說。有時為了尋找問題的答案,他可以端坐在電腦前一整天,不吃不喝也不動,直至問題解決。
航天人都知道,這個行當在大部分節(jié)假日加班,每周工作六天是常態(tài),臨近任務(wù)時通常會連續(xù)三四個月沒有休息日。
幾乎放棄了所有休息時間的劉勇,對家人時常充滿愧疚,家庭重擔都落在愛人肩上,尤其是覺得對不起女兒。“每天早晨出門時她還沒醒,晚上回家時已經(jīng)睡了。女兒生日那天,我專門提早回家,誰知女兒居然被許久不見的‘陌生’爸爸嚇哭了。”他說。
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