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?？诰W(wǎng)2011專題>中國航天首次空間對接神八與天宮邀約相會>技術(shù)解讀>
天宮一號與神八交會對接，宛如在太空中“穿針引線”。八大系統(tǒng)中，測控通信系統(tǒng)是航天器起飛、交會對接進(jìn)行與完成、神八飛船安全返回、天宮一號長期在軌運行等過程中，天地聯(lián)系的唯一手段。
昨晚，北京跟蹤與通信技術(shù)研究所所長、天宮一號任務(wù)測控通信系統(tǒng)總設(shè)計師錢衛(wèi)平在電話中表示，測控通信所有人員仍堅持在崗位上，對天宮一號進(jìn)行觀測，軌道調(diào)整。他說，天宮一號與神八交會對接任務(wù)時，怕“太陽打噴嚏”。因為正值第24個太陽活動峰年的來臨，太陽風(fēng)暴對定軌預(yù)報精度產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時還將導(dǎo)致測控鏈路中斷、電子設(shè)備失效。
太陽風(fēng)暴或致電子設(shè)備失效
記者：首次交會對接任務(wù)中，測控通信系統(tǒng)承擔(dān)的主要任務(wù)是什么？
錢衛(wèi)平：測控通信系統(tǒng)承擔(dān)著對火箭、目標(biāo)飛行器和飛船的飛行軌跡、姿態(tài)和其上各分系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)視與控制任務(wù)。交會對接任務(wù)中，測控通信系統(tǒng)有五大任務(wù)。
記者：具體包括哪些？
錢衛(wèi)平：一是利用陸海天基測控通信網(wǎng)對運載火箭和天宮一號、神八進(jìn)行測量、控制，建立與航天器之間的話音和圖像通信。二是完成天宮一號和神舟八號兩個航天器的在軌協(xié)同飛行控制和運行管理。
三是完成神八向天宮一號逐步逼近過程中的遠(yuǎn)距離導(dǎo)引任務(wù)。四是承擔(dān)天宮一號和神舟八號在軌運行期間的空間碎片碰撞預(yù)警和規(guī)避任務(wù)，確保航天器在軌安全運行。五是飛行出現(xiàn)異常時，按照事先制定的緊急處置預(yù)案或原則，對天宮一號或神舟八號進(jìn)行應(yīng)急飛行控制，保證航天器安全。
記者：在這次交會對接任務(wù)中，測控通信系統(tǒng)最具難度，最具挑戰(zhàn)的是什么？
錢衛(wèi)平：交會對接任務(wù)時，正值第24個太陽活動峰年的來臨，“太陽打噴嚏”時，太陽風(fēng)暴會使大氣密度模型誤差增大，對定軌預(yù)報精度產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時還將導(dǎo)致測控鏈路中斷、電子設(shè)備失效。
神八“牽到”天宮附近是難點
記者：要將神八導(dǎo)引至天宮一號附近，是否也是一個技術(shù)難點？
錢衛(wèi)平：沒錯，這是第二個挑戰(zhàn)。交會對接任務(wù)中，測控通信系統(tǒng)承擔(dān)著將神舟八號導(dǎo)引至距天宮一號52公里處的任務(wù)，當(dāng)神八在52公里處不能與天宮一號建立正常聯(lián)系時，還需將神八導(dǎo)引至天宮一號20公里遠(yuǎn)的位置。
也就是說，在天宮和神八交會對接之前，是地面控制和飛行器控制兩種模式完成兩者逐步逼近，到達(dá)一定程度，確定神八可以看到天宮時，則是完全進(jìn)行自主靠近。自主控制主要是靠雷達(dá)等設(shè)備進(jìn)行調(diào)控。
記者：如何進(jìn)行軌道調(diào)整？
錢衛(wèi)平：在神八飛行的前28圈中，需對神八進(jìn)行5-6次精確軌道控制，每次控制僅間隔3至5圈，在這3至5圈中，測控通信系統(tǒng)要完成測定軌、控制參數(shù)計算、復(fù)核、比對、確認(rèn)和上行遙控數(shù)據(jù)注入，時間非常緊急，是以往載人航天任務(wù)從來沒有經(jīng)歷過的。同時，遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制事件多，相應(yīng)的應(yīng)急控制和緊急處置需求也多，對任務(wù)的順利實施提出了很高的要求。
中繼衛(wèi)星系統(tǒng)保障交會對接
記者：怎樣進(jìn)行遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制？
錢衛(wèi)平：有三方面工作。一是組織北京航天飛控中心、西安衛(wèi)星測控中心、某控管中心等單位，對USB、中繼衛(wèi)星、GPS等多種測量手段的精度水平進(jìn)行摸底和仿真試驗。二是對飛控流程進(jìn)行了優(yōu)化和細(xì)化，為飛控中心專門研制了注入數(shù)據(jù)快速驗證會簽系統(tǒng)。三是針對應(yīng)急控制和緊急處置多的特點，制定了100多種應(yīng)急預(yù)案，并進(jìn)行了逐一演練，一旦出現(xiàn)應(yīng)急情況能夠快速有效應(yīng)對。
記者：為完成首次交會對接任務(wù)，測控通信系統(tǒng)在技術(shù)上有哪些改進(jìn)？
錢衛(wèi)平：較以往載人航天任務(wù)發(fā)生了較大變化，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)正式參加任務(wù)，形成了天地基相結(jié)合的測控體系；測量船由神七任務(wù)時的5艘調(diào)整為3艘，由于2艘已退役，增加了5個國家的測控站，其中三個是聯(lián)網(wǎng)的，以保重點、短航程為原則設(shè)計任務(wù)船位。
此外，新建了澳大利亞新當(dāng)加拉站，與巴西和法國開展國際聯(lián)網(wǎng)，提高地面測定軌能力；調(diào)整上升段運載火箭測控設(shè)備，進(jìn)一步加強了上升段測控能力等。
本報記者 仲玉維 郭少峰 通訊員 林利栓 魏錦文
■ 對策
遇太陽活動天宮一號可躲
今年是太陽活動較頻繁的一年，天宮一號成功發(fā)射進(jìn)入軌道后的空間環(huán)境成為各方關(guān)注的問題。負(fù)責(zé)空間環(huán)境保障的相關(guān)專家表示，他們?nèi)齻€月前就開始對空間環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括空間天氣到底如何，對天宮一號有沒有潛在風(fēng)險。
對于昨晚發(fā)射后的空間環(huán)境，專家稱，根據(jù)會商結(jié)果，天宮一號發(fā)射時的空間環(huán)境是安全的，雖然之間太陽活動很劇烈，但現(xiàn)在已有下降趨勢，可以達(dá)到安全水平。此外，天宮一號和以前的任務(wù)不太一樣，它的飛行器比較大一些，采用了很多新的高技術(shù)設(shè)備。
專家表示，劇烈的太陽活動會給飛行器的部件帶來短路等影響，地面會24小時監(jiān)控空間環(huán)境。假如環(huán)境對天宮一號有危害，天宮一號會用某種姿態(tài)來躲避。
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