去年,,“DRO-A/B衛(wèi)星發(fā)射異?!钡南⒁l(fā)關(guān)注。一支平均年齡不到34歲的科研團(tuán)隊進(jìn)行了一場緊急“太空救援”,讓衛(wèi)星最終順利入軌,。
2024年3月13日20時51分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丙運載火箭/遠(yuǎn)征一號S上面級發(fā)射DRO-A/B衛(wèi)星,。雖然運載火箭一二級飛行正常,,但上面級飛行出現(xiàn)異常,導(dǎo)致衛(wèi)星未準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道,。
近日,,“負(fù)傷”衛(wèi)星畫面首次公布:衛(wèi)星的太陽翼呈近90度彎折,如折斷的翅膀,,在深空背景下倔強舒展,。
從2024年3月13日至7月15日的123天時間里,這支年輕科研團(tuán)隊進(jìn)行了緊急“太空救援”,。幾位學(xué)生也參與其中:中國科學(xué)院大學(xué)95后博士研究生孫洋快速算出DRO備份軌道入軌參數(shù),;兩位95后研究生李霜琳、蒲京輝開發(fā)星上自主導(dǎo)航與時間同步程序,,編寫的兩萬行代碼已在太空運行,;00后博士研究生尹永辰精確復(fù)核每次控制參數(shù)。
4月15日,,在“地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會”上,,這場救援背后的故事對外公布。如今,,這些衛(wèi)星已發(fā)射在軌一年有余,,國際首個地月空間三星星座穩(wěn)定運行200多天,。
2024年3月13日,北京航天飛行控制中心,,張皓與數(shù)十名科技人員注視著屏幕,,期待中國人首次開啟地月空間遠(yuǎn)距離逆行軌道(Distant Retrograde Orbit,簡稱DRO)的深度探索,。地月相距38萬公里,,其間有許多軌道,其中一條名為DRO的特殊軌道被視作“地月空間中的天然良港”,,其特性在于這條軌道穩(wěn)如磐石,,航天器無需頻繁調(diào)整即可駐留數(shù)百年。這條距離地球31萬至45萬公里的特殊軌道是連接地球,、月球,、深空的“十字路口”,是人類尚未開發(fā)利用的新疆域,,也是支持載人深空探索的新起點,。
然而,這次寄望星辰的遠(yuǎn)征以一場驚心動魄的“太空救援”拉開序幕,。2024年3月13日20時51分,,搭載DRO-A/B雙星組合體的長征二號丙運載火箭/遠(yuǎn)征一號S上面級發(fā)射升空。約21時,,上面級與火箭成功分離,,第一次點火完成后,進(jìn)入長達(dá)約90分鐘的滑行階段,。不久后,,大屏幕上代表軌道遠(yuǎn)地點高度的參數(shù)曲線突然劇烈波動,遠(yuǎn)地點高度本該穩(wěn)定增長至29.2萬公里,,卻在15萬公里處劇烈起伏,。幾乎所有人都意識到:上面級飛行異常了。
不久后,,地面并未如期收到衛(wèi)星分離的遙測信號,,衛(wèi)星下落不明,生死未卜,。約40分鐘后,,測控系統(tǒng)捕獲到閃爍的衛(wèi)星信號,確認(rèn)衛(wèi)星還活著,。確切的消息傳來——DRO-A/B雙星組合體被“甩”入遠(yuǎn)地點僅13.4萬公里的“絕望軌道”,。
問題接踵而至,地面測控數(shù)據(jù)顯示,重達(dá)581公斤的雙星組合體以每秒超過200度的速度瘋狂翻滾,。首要任務(wù)是讓衛(wèi)星“穩(wěn)”下來,。2024年3月14日0時前后,來自地面的“救援”開始了,。77歲的工程顧問,、中國科學(xué)院院士顧逸東,工程總師林寶軍,、工程副總指揮王強等成立應(yīng)急飛控小組,。通過緊急上注指令、修改參數(shù)閾值等操作,,交替使用雙星組合體的發(fā)動機噴氣消除旋轉(zhuǎn),。轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在14日凌晨3時前后,DRO-B衛(wèi)星姿控發(fā)動機成功點火,,20分鐘后,,雙星組合體成功“消旋”,。
接下來,,地面站遙測數(shù)據(jù)顯示DRO-A衛(wèi)星的太陽翼無法鎖定,DRO-B衛(wèi)星的太陽翼則完全“脫臼”,。飛控團(tuán)隊緊急開展了一系列操作,,注入姿態(tài)控制指令,通過反復(fù)調(diào)整對日姿態(tài),、平衡蓄電池充放電,,最終讓“受傷”的太陽翼“追光充電”。
第二關(guān)驚險渡過,,真正的考驗才剛剛開始,。軌道遠(yuǎn)地點高度不足預(yù)期一半,燃料余量又捉襟見肘,。如何將衛(wèi)星從“絕望軌道”拽回正軌,?2024年3月14日凌晨,張皓,、白濤和飛控團(tuán)隊經(jīng)過40小時不眠不休的努力,,制定了軌道重構(gòu)方案:衛(wèi)星需在120小時內(nèi)完成首次軌道機動,否則將永遠(yuǎn)失去進(jìn)入DRO的機會,。3月18日12時42分,,第一次應(yīng)急處置軌道控制啟動,衛(wèi)星發(fā)動機點火持續(xù)了驚心動魄的1200秒,。這是罕見的長時間太空點火,,也是決定衛(wèi)星救援成敗的關(guān)鍵時刻。當(dāng)屏幕顯示點火時間達(dá)1200秒,溫旭峰宣布“軌道控制圓滿成功”,,大廳爆發(fā)出久違的掌聲,。
幾天后,他們進(jìn)行了第二次近地點軌道機動補救控制,,雙星組合體被抬高到38萬公里,,越過“死亡線”。這場持續(xù)120多天的“太空救援”在2024年7月15日迎來終章,。傳統(tǒng)上需要火箭直推38萬公里的任務(wù),,被拆解為4次繞地、3次飛臨月球的“接力賽”,。飛控團(tuán)隊經(jīng)歷了5次關(guān)鍵軌道機動,,以及無數(shù)次“心跳過山車”。
最終,,團(tuán)隊以傳統(tǒng)方案1/5的燃料消耗,,完成這場跨越約850萬公里的絕地反擊。8月28日,,DRO-A/B雙星組合體成功分離,,雙星互相拍照。王文彬屏息注視著傳回的珍貴圖像,,這是他第一次真切看到這對“負(fù)傷”衛(wèi)星的樣子,。
2024年8月30日,DRO-A,、DRO-B兩顆衛(wèi)星和此前已發(fā)射成功的DRO-L衛(wèi)星構(gòu)建K頻段微波星間測量通信鏈路,,首次驗證了地月空間尺度三星互聯(lián)互通的組網(wǎng)通信。至此,,全球首個基于DRO的地月空間三星星座成功實現(xiàn)在軌部署,。這場地月大救援不僅挽回了價值數(shù)億元的衛(wèi)星,還驗證了多項“全球首次”:航天器DRO低能耗入軌,、117萬公里超遠(yuǎn)距離星間通信,、天基測定軌新體制等。
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2025-01-27 21:46:31胡錫進(jìn)談DeepSeek