“溝通天地的橋樑”解讀神七任務測控通信系統
測控通信系統是航天活動中不可或缺的一環,猶如看不見的“風箏線”,神舟七號飛船的測控通信系統與以往有何不同?如何保障航天員出艙行走?怎樣解決伴飛衞星的測控難題?
帶着這些疑問,“神七”飛天前,我們採訪了承擔此次飛船測控通信系統總體設計的北京跟蹤與通信技術研究所,在專家的條分縷析下,一個個疑團被慢慢解開。
測控:溝通天地的橋樑
在航天活動中,航天器進入太空後,測控通信系統就成為航天器與地面保持聯繫的唯一通道,如果這個系統不能保持正常運行,航天器就等於人類往太空裏扔的一個垃圾。在我國的載人航天工程中,承擔測控通信系統總體設計的北京跟蹤與通信技術研究所,通過建設航天測控網為神舟飛船架起了天地之間的溝通橋樑。
測控通信系統在航天任務中有兩大基本作用:測量與控制。測量的主要目的是要了解航天器在空間的位置以及工作狀況。控制的主要目的有兩個,一是控制航天器的運行軌跡;二是讓航天器做人們事先設定好的一些工作。
對於載人航天工程而言,除了上面兩個基本功能之外,測控通信系統還有一個更加重要的任務:飛船上有航天員,天地之間必須保持順暢的通信聯繫。航天員和地面保持通話,這在測控通信系統中叫天地話音,在飛船飛行過程中,讓航天員與地面指揮中心及相關的科研人員保持話音上的溝通聯絡至關重要。
設備:完善升級嚴陣以待
神舟七號飛船任務的測控通信保障與以往有哪些不同?
要滿足多人多天的測控通信保障,至少是3人3天,如果出現異常情況,也有可能推到4至5天;
要保證航天員在出艙活動的30多分鐘的時間裏連續暢通的測控通信;
中繼衞星系統“天鏈一號”衞星第一次在神舟任務中運用,需要進行大量的測試、聯調工作;
保障伴飛衞星的測控通信,伴飛衞星的繞飛控制在我國是第一次。
為了實現以上的任務要求,在3年的時間裏,北京跟蹤與通信技術研究所的總體設計人員進行了艱苦細緻的準備工作。
神舟七號飛船的測控通信超過了之前的任何一次航天任務,“老中青”3代5艘遠洋測量船在兩大洋嚴陣以待。國內5個固定測控站參加此次任務,2個活動測控站,位於主着陸場的活動測控站將首次為測控通信系統提供支持,承擔伴飛衞星的測控通信任務。國外的測控站則在“神五”、“神六”時使用3個站的基礎上,增加了1個站。
參加測控任務的3箇中心的設備技術已完成更新換代,除對一些光學、雷達設備進行技術改造外,對東風、西安和北京3箇中心也做了大量改進,尤其是北京中心,進行了計算機系統軟硬件的全面升級。東風中心的支線系統進行了換代,西安中心在前期其他衞星任務中也做了相應改造。