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军方某基地巡守卫星纪事:太空“手术”屡建奇功

http://jczs.sina.com.cn 2004年06月12日 17:24 中新社网站

  作者孙阳王朝社

  随着今年四月十八日发射的“试验卫星一号”卫星进入在轨长期管理阶段,中国目前在轨卫星数量增至十五颗。

  卫星在轨运行短则一两天,长则十年以上。解放军总装备部某基地的科技工作者数
十年如一日,在机房轻控按钮,无形之手遥指太空,密切关注着“中国星”的一举一动。

  为“东方红二号”降温

  一九八四年四月十六日,中国第一颗地球同步通信试验卫星“东方红二号”卫星升空不久,温度失控,星内“发烧”。指挥室里,专家们急得团团转。如果继续“发烧”,卫星可能烧毁,甚至爆炸。

  是不是太阳辐射卫星顶部蒙皮引起“发烧”?能否让卫星躺倒避开直射?疑问的目光齐刷刷地射向时任基地总工程师的巫致中,空气紧张得使人透不过气来。几分钟的沉默后,巫致中稳稳地吐出两个字:“可以!”

  在地面上放倒一个物体不难。卫星却是在三万多公里的太空高速运行、旋转,看不见摸不着,控制精度要求很高,让它倒下、起来、平衡,谈何容易!基地测控软件设计中的灵活性和快速反应能力此时显现出神奇的效力:只见操作员按动电钮,一组控制指令在十几秒内发出,卫星听话地缓缓卧倒了。万里苍穹上,卫星躺倒——站起……连翻了七个跟头,“体温”降下来了,十分“听话”地在星上发动机地推动下,缓缓进入三万六千公里的地球同步轨道。

  中国也因此成为世界上第五个能独立发射、测控地球同步轨道卫星的国家。

  抢救脱轨“东方红三号”

  “东方红三号”卫星是一九九七年五月中国发射的新一代地球同步三轴稳定大容量通讯卫星。卫星虽然在设计上与地球同步运行,但由于受到太阳、月亮和地球等天体引力的影响,卫星会发生漂移,必须靠地面发送指令将卫星不断拉回定点位置。

  二00一年四月十七日十二时,值班人员忽然发现卫星上南北两块太阳能电池帆板中的南帆板发生逆转,导致星上能源使用量陡增,卫星开始步履踉跄地由高空轨道坠入低空轨道,危在旦夕。

  基地卫星长管室主任彭扬冷静地与郭义琪、王西京等卫星测控与管理专家一起研究异常情况下的控制方法和控制策略。几分钟后,他们大胆提出了调整卫星姿态和太阳能电池帆板位置,点燃星上发动机将卫星推向太空高轨道。

  顷刻,一组遥控指令通过功率强大的测控系统,以每秒三十万公里的速度直抵卫星,卫星成功接收、执行。奇迹出现了:遥测数据显示,南太阳能电池帆板恢复了位置,星上发动机点火成功。卫星展开形似双冀的南北两块电池帆板向预定高空轨道奔去。刚才还痛苦挣扎、岌岌可危的卫星又变成了一颗具有重要价值的的卫星。

  “资源一号”卫星超期服役

  在该基地的精心测控管理下,许多卫星超期服役,创造了世界在轨应用卫星的奇迹。

  二00二年已经超期服役一年的“资源一号”卫星虽然还保持着生机,但衰败的迹象已初现端倪,卫星主储箱压力异常、太阳能帆板驱动机构异常等故障接连发生,卫星随时都有失去控制的可能。

  二00二年六月十二日,从厦门测控站传来的遥测数据显示,“资源一号”卫星突然出现姿态紊乱,已处于“病态”的卫星高速掠过厦门测控站上空,发送抢救指令为时已晚。该基地即向位于下一测控弧段的新疆喀什测控站发出紧急抢救命令。当卫星刚进入测控范围,喀什站准确捕获卫星并输入相关指令,卫星姿态明显改善,但并不理想。卫星研制方巴西的航天专家认为,要拯救超期服役、故障频出的卫星,连上帝也乏回天之力,并委婉地劝说中国朋友放弃努力。

  为了这颗象征着中巴友谊的超级“寿星”,基地科技人员表示,“只要有百分之一的营救希望,我们就会付出百分之百的努力。”。

  于是,一场持久的太空“手术”展开了。闽西、青岛、喀什……,遍布全国的测控站在各自有限的测控区域内,夜以继日地跟踪卫星,科技人员每天工作十多个小时,轮番补发相关抢救指令千余条。鏖战十六个昼夜后,各测控站陆续传来“跟踪正常、遥测数据正常”的声音,卫星终于起死回生,恢复正常姿态。巴西空间研究院的专家们惊叹说:中国航天测控技术,了不起!

  “海洋一号”卫星告急

  二00三年二月十六日九时十七分,静静的测控大厅里突然传来:“海洋一号卫星姿态控制模式异常,故障超出系统解决能力,请自行解决!”这是基地自主开发的卫星管理自动化系统运行以来,首次发出请专家解决故障的警告。

  经集体会诊判明,卫星由地面发送遥控指令控制卫星姿态的模式自主切换为星上自主控制。此刻,卫星就好比断了线的风筝,不听地面的指挥,处于无序翻转状态。基地紧急发送指令改正控制模式,但问题接踵而来:当卫星刚一恢复为地面遥控姿态控制后,又因为月亮引力的干扰重新转入星上自主姿态控制模式。

  “海洋一号”每天只有几次经过中国上空,每次最长仅二十分钟,短则十分钟,科技人员只能在这短暂的时间里对卫星实施抢救。基地急电南宁测控站、厦门测控站增加跟踪圈次,加大对卫星的严密跟踪与监测,经过数次指令注入,卫星逐渐“安静”下来。

  基地通过航天数据网将有关数据通报给了卫星研制方,西安、北京双方联手共同研究应急方案。第二天,经多方商讨确定的应急测控方案终于传来,当卫星运行至预定测控弧段时,基地准确发令,卫星姿态控制转入正常模式。

  目前,该基地对在轨卫星的测控管理已逐步实行高轨全时监控、低轨道多弧度跟踪、短周期轨道保持、远程透明控制等新模式,探索出一条科学、高效、经济的卫星管理之路,确保在轨卫星的安全运行和正常工作,为国民经济发展作出重要贡献


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