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              西安衛星測控中心圓滿完成神舟十二號飛船發射及快速自主交會對接測控任務

              2021-07-07 09:34  華商網-華商報  字號:T|T

              2021年6月17日上午9時22分許,我國在酒泉衛星發射中心成功發射神舟十二號載人飛船。作為此次任務的軌道計算備份中心與陸基測控網調度管理中心,西安衛星測控中心為任務全過程提供關鍵測控支持。

              神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接

              據來自中國載人航天工程辦公室的消息,飛船入軌后順利完成入軌狀態設置,于15時54分采用自主快速交會對接模式,成功對接于天和核心艙前向端口,與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構成三艙(船)組合體。整個交會對接過程歷時約6.5小時。

              這是天和核心艙發射入軌后,首次與載人飛船進行的交會對接。按任務實施計劃,3名航天員隨后將從神舟十二號載人飛船進入天和核心艙。

              軌道計算備份中心:護航飛船“雙保險”

              “點火!”

              “起飛!”

              9時22分,長征二號F遙十二火箭準時點火,在西安衛星測控中心第一指揮大廳全新升級的顯示屏幕上,一條條代表火箭飛行狀態的曲線正在隨著火箭的飛行而實時變化著。

              火箭飛行約十分鐘后,大屏實時畫面與遙測數據同時顯示船箭分離,軌道計算崗位科技人員猶如聽到發令槍響一般,立刻投入緊張的計算中。很快,飛船初始軌道與分離點參數便計算完成,相關數據同步傳至北京中心并實現比對,為判斷發射任務圓滿成功提供關鍵數據支撐。

              西安衛星測控中心正高級工程師楊永安介紹,針對此次任務的新情況、新特點,西安中心通過改進中心計算機系統,優化軌道計算模式,實現了對載人飛船初始軌道以及分離點參數的快速計算,盡最大可能確保了時效性。

              在載人航天任務中,西安衛星測控中心作為軌道計算備份中心,與北京航天飛行控制中心共同負責對航天器發射入軌、在軌運行、返回再入等階段進行精準跟蹤監視與計算分析。完成計算后,兩個中心需通過數據比對,確保兩者計算結果在誤差允許范圍以內,才能實時判斷飛船的軌道數據、運行工作狀態、返回艙落點等信息。

              “‘備份’是世界航天界通用的國際慣例,是為了確保重大航天任務的穩妥可靠、萬無一失特意設置的。早在載人航天工程啟動之初,我國便在建設全新任務控制與指揮中心的同時,對西安衛星測控中心進行改造利用,充分利用西安中心豐富的衛星測控經驗,為載人航天任務的測控工作設置牢固‘雙保險’!蔽靼残l星測控中心總工程師楊開忠介紹。

              隨著我國航天測控實力的不斷進步,目前,西安衛星測控中心對近地軌道航天器的測量精度達到了厘米級,能夠為開展飛船交會對接等活動提供精準測控支持。在對航天器返回落點的計算中,該中心提供的落點預報能夠將實際落點與理論落點的偏差始終控制在一公里的“十環”范圍以內,為地面搜救贏得寶貴時間。神舟七號載人飛船返回測控任務中,該中心計算出的返回艙理論落點與實際落點僅相差374米。

              在此次任務中,飛船與核心艙要實現徑向、前向、后向等三個方向的交會對接,針對這一特點,西安中心科技人員完成了基于地基與天基遙外測數據,以及北斗衛星定位數據的多元數據融合實時計算,進一步確保了飛船自主快速交會對接的穩定可靠。

              陸基測控網:萬里接力 聯通天地

              “渭南,發現目標!”

              “青島,USB、雷達跟蹤正常!”

              在發射任務直播中,伴隨著嘹亮的調度口令,觀眾們可以清晰地看到火箭與飛船的飛行軌跡以及飛船內航天員的實時畫面,這一切都得益于我國布局合理、功能完善的統一S波段(USB)測控網。

              飛船升空后不久,坐落在關中平原的西安衛星測控中心渭南測控站順利發現目標,并完成對火箭和飛船的測量與遙測數據接收;又過了大概5分鐘,位于黃海之濱的西安衛星測控中心青島測控站成功實施目標捕獲,并完成船箭分離等關鍵指令發送,護送飛船順利入軌。

              入軌后,飛船立即進入快速自主交會對接模式,該中心組織所屬喀什、渭南、青島、廈門、和田等10余個固定及活動測控站相繼完成接力測控,為地面判斷飛船與核心艙實時運行狀態提供關鍵測控支持。

              西安衛星測控中心工程師張卓介紹,自中國載人航天工程上馬以來,歷經近30年的探索與實踐,我國已建成了陸、海、天基全面覆蓋的統一S波段測控網,其綜合性能已達到了國際先進水平。這一測控網在頻段和體制上與國際兼容,集測軌、遙測、遙控、語音、電視等功能于一體,綜合了測控和天地通信功能,是飛船升空后與地面聯系的唯一信息線。

              “在快速自主交會對接過程中,飛船完全依靠自主運行,地面基本不需要干預控制,這期間,地面主要靠天鏈中繼衛星進行跟蹤測控!薄瓣懟鵘SB測控設備整體性能相對更加穩定,在太空各種情況都未知的情況下,我們通過與中繼衛星互為補充,組成天地一體測控網,共同護航航天員的太空之旅!

              針對空間站建造期間發射任務密度大,新研制各型飛船和空間站艙段與國內外地面測控設備對接測試操作流程繁雜的問題,空間站建設啟動前,西安衛星測控中心在渭南測控站正式啟用了我國首套S波段星地模擬對接系統,通過在模擬其他測控站USB測控設備的狀態,在一座測站便可完成其他測站模擬對接測試,大大縮短了任務準備周期。

              如箭船分離前出故障 可幫助飛船實現大氣層外救生

              為更好地保障航天員的生命安全,西安衛星測控中心還在青島測控站全新啟用了新一代逃逸安控一體化設備。在上升段,如果火箭在與飛船分離前出現故障,青島站可在本地直接發送逃逸指令,使飛船直接與二級火箭分離,實現大氣層外救生。

              由于飛船著陸區域由四子王旗主著陸場調整至東風著陸場,飛船返回軌跡出現較大變化,使喀什測控站首次參與到飛船返回段的測控工作中。

              去年年底剛剛完成嫦娥五號探測器返回段光學實況記錄任務的該中心某活動測控分隊,已先期開赴東風著陸場附近預定區域,備戰三個月后飛船返回段光學測量工作。與該分隊此前長期執行任務的四子王旗場區不同,東風著陸場區自然環境更加復雜、天氣條件更加嚴苛,為此,分隊工作人員加強了日常維護保養,并通過跟蹤天和核心艙及國際空間站強化操作能力,確保萬無一失。

              在接下來為期3個月的太空旅程中,西安衛星測控中心將持續組織各測控站點,為神舟十二號飛行乘組開展后續工作提供穩定測控支持。

              記者 馬虎振 通訊員 呂炳宏(西安衛星測控中心供圖)

              本文原載于兵馬俑在線(www.matthewmidgley.com),轉載請保留本鏈接,敬謝!

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