唯一海上測控點,如何“看”天上的飛行器?

6月17日,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,3名航天員順利進駐天和核心艙,標誌着中國人首次進入自己的空間站。麻辣姐在遠望6號船上也特別激動。作爲本次發射任務唯一的海上測控點,遠望6號到底是什麼樣子?它與航天任務究竟是什麼關係?今天麻辣姐就給您逐一詳解。

測控系統測量船核心職能單位,緊急測控經常需要海上千裡奔襲

按照職能劃分,遠望6號船可分爲五大系統,分別是保障船舶行動的航海系統,執行飛船發射測控任務的測控系統,保障船舶與外界實時溝通無礙的通信系統,保障動力、電力等原動力供給的輪機系統,以及保障船上人員生活的後勤保障系統。其中測控系統作爲測量船核心職能單位,直接參與到海上測控任務當中。

從遠處看,遠望6號船上最吸人眼球的,莫過於甲板上的幾口“大鍋”。它們就是船上的各類天線和測量設備

遠望6號船天線外觀。資料圖片

船舶中軸線上安裝有多座測控天線與衛通天線。測控天線用來“看”天上飛行器。天線頻段不同,用於執行不同類型的航天器發射任務。比如,我國首套船載X頻段測控天線,主要執行探月、火星深空探測任務。

由於測控技術相對複雜,麻辣姐找到一位技術“導師”――測控系統分管負責人魏連魁。剛上船的這段時間,記者一有問題就向魏老師請教。

魏連魁2006年自南開大學計算機專業畢業後,就加入了遠望6號船,是第一批“遠6人”。剛加入遠望6號那會兒,船還沒建好,魏連魁先去北京學習了基帶設備相關知識, 2008年遠望6號船正式交船後,魏連魁也開始了正式的船上生涯

麻辣姐與魏連魁在機房合影。倪棟樑

魏連魁講話邏輯嚴密、一絲不苟,但同時也善於把複雜的原理拆分得簡單易懂。談及航天測量船在航天任務中扮演的角色,他這樣解釋道:“簡單來講,因爲地球是圓的,衛星打上去,飛行過程中有很大一部分弧段,在國內陸地上是看不見的,只能由我們船開過去完成測控任務,我們是航天器發射不可缺少的一環。”

除此之外,由於船靈活,機動性好,經常要在航天任務中執行緊急測控任務。遠望6號船副船長徐正峰說:“只要有需要,測量船經常要在海上上演千里奔襲,盡最大能力提供測控支持。”

徐正峰講了一個搶救衛星的故事。1991年12月,“東方紅二號”通信衛星上天后未能進入預定軌道,如果不及時搶救,任務將可能前功盡棄,經專家組研討,搶救衛星的任務就交到了遠望1號、2號船手上。經過日夜兼程的航行,船舶到達預定點位,克服一系列技術難題,最終測量船圓滿完成了對我國首顆通信衛星進行搶救測量和控制的任務。

南北緯60度以內,只要有海的地方,我們就能靈活佈局

我國航天技術飛躍發展,每一個重大任務中都少不了測量船的身影。

2018年3月31日―4月2日,遠望6號船參加天宮一號再入應急跟蹤任務,崗位人員接力奮戰三天三夜,累計獲取多個圈次數據,爲北京航天飛控中心準確預報天宮一號再入時間及地點提供了重要數據支撐。被中國載人航天工程辦公室表彰爲天宮一號目標飛行器再入大氣層應對任務突出貢獻單位。

專家告訴麻辣姐,海上測控與陸地上最大的不同在於船體一直處於運動之中,航天測控對精度要求極高,測到的數據一旦達不到精度要求,測了也是白測。因此,如何對抗船搖,成爲測控工程師們持續不斷攻關的難題。“我們這麼多年來不懈追求的,就是如何減小誤差以提高測量精度。”魏連魁說。

除此之外,不同於陸地空間廣闊,在船上,衆多儀器設備擠在一個狹小的空間裡,會產生干擾問題,這是測量船在設計之初就遇到的難題。

1965年,爲了研製遠程運載火箭,以酒泉發射場圓心,以一萬公里爲半徑畫一個圓,落點除了別的國家,只有茫茫大洋,於是兩艘2萬噸級的高級海上測量船應運而生。

歷經千辛萬苦,1977年,遠望1號、2號船相繼下水。從此,我國成爲世界上第四個擁有航天遠洋測量船的國家。遠望號船的研製成功填補了我國航天測控的盲區,將我國航天器測控網延伸到了世界三大洋的任一海域。

經歷40年的發展,解決一個又一個難題,實現一次次技術的飛躍,如今遠望6號船已經是我國第三代遠洋測量船。

“南北緯60度以內,只要有海的地方,我們就能靈活佈局,把觀測點建過去完成測控任務。可以說中國航天的路有多遠,我們就能把船開多遠!”魏連魁說。

遠望6號船無人機航拍圖。顧新鋒