昨日,神舟十一号搭载着两名宇航员,被长征火箭送往太空。神舟飞船成功进入预定轨道后,接下来就要完成与天宫二号的“太空之约”——交会对接。中国电科54所在此次行动中将承担哪些任务、给此次太空之旅带来哪些便利、快捷和保障呢?昨日记者采访了中国电科54所相关负责人。
通信测控:测控系统遍布海陆空,全程发挥作用
“交会对接成功后,天宫二号与神舟十一号组合体将在太空运行30天,完成为期一个月的太空试验,然后两者分离,航天员乘坐返回舱,在着陆场重返地面。这将是我国迄今为止时间最长的载人飞行。”中国电科54所所长涂天杰介绍,“54所研制的通信测控系统遍布海陆空,在国外也建有测控站点,漫天织就一张密实、高效、清晰、完整的通信测控‘蜘蛛网’,在神舟十一号发射段、神舟飞船与天宫交会对接段、组合体在轨运行段、返回舱着陆搜索救援段的全过程,发挥重要的通信和测控作用,为指挥员决策,为测量控制飞行器安全运行,为宇航员与地面指挥中心的天地双向沟通,提供坚实的保障。”
安控系统:为宇航员生命安全系上“保险绳”
神舟十一号飞船发射任务的安控系统是由54所提供的。“与天宫二号相比,其还增加了很重要的功能,那就是在保障飞行安全的同时,还要确保宇航员的生命安全。”该系统负责人张新社说,“实现这一功能的是安全遥控设备,它是载人航天工程的最后一道安全屏障,在紧急情况下,它可以发送逃逸指令,帮助宇航员安全逃逸,为宇航员生命安全提供万无一失的保障。”
据介绍,安控系统会实时向通信测控网收集飞行器的飞行弹道、状态信息、姿态数据等进行分析处理,实时判断飞行的轨迹、速度和姿态,供指挥员判断、决策。一旦指挥员判断发射出现问题,安控系统会发送逃逸指令,逃逸塔将载着宇航员与火箭及飞船分离,从而安全降落到地面。
交会对接:要想“对得准”,必先“测得准”
“如果把天宫二号和神舟十一号比做一对恋人,那么,神舟十一号要想在太空拥抱他的‘新娘’,就离不开我们的通信测控系统。”54所测控系统总设计师陈建民说。
飞船成功升空进入预定轨道以后,与“天宫二号”并不在一个轨道上,他们在相距上万公里的茫茫太空,相思不“相见”。互相看不见,就无从交会对接。陈建民介绍,飞船和天宫在宇宙高速飞行,要想完成交会,测控系统需要实时对飞船进行测控。测控包括测量与控制两个方面,测量就是对两个飞行器的位置、速度、飞行姿态等进行观测分析,控制指的是对飞船的飞行姿态、轨迹、速度等进行调节。
“测得准,才能控得准。54所通信测控系统通过对天宫二号和神舟十一号进行‘精确定轨’,让他们实现‘相思并相见’。我们的统一测控系统遍布全国各测控站点以及海外站点,三颗中继卫星太空高悬,通过遥测、外测,对天宫二号和神舟十一号进行远距离引导,精确控制他们进入距地393公里的对接轨道。”54所某测控系统总设计师高京龙说。
进入对接轨道后,通过测控系统发送遥控指令,神舟十一号开始他的“追妻路”。神舟十一号高速追赶天宫二号,逐渐向天宫二号逼近。测控系统要精准测量、精确控制他们的飞行速度和姿态,“这样才能避免高速飞行之下,相吻不会变成相撞。”高京龙说,“这一对恋人在太空完成拥吻这个高难度动作,其难度就相当于在高速飞行中完成‘用线穿针眼’。这对我们的测控能力包括测控的精度提出了极高的要求。时速28000公里的前提下,我们的测控精度稍有差池,神舟飞船就会错过与新娘会面的机会。对接的时候,精度不准,就会导致可怕的后果。”
交会对接完成后,这对组合体将在太空完成30天的太空试验。整个过程中,两个飞行器的速度要保持相对静止。
54所通信测控系统将让天地之间实现“面对面”
同时,在宇航员进行太空试验中,54所通信测控系统将让天地之间实现“面对面”,“通过我们研制的设备,可以实现音、视频图像的双向传递,让航天员和地面人员进行实时图像交互,航天员在天宫内进行操作实验时,航天飞行控制中心的专家可以通过视频对其进行指导。”陈建民说。在返回舱返回的过程中,穿过黑幛进入大气层,54所在着陆场布设的多种测控系统就会在第一时间捕捉到目标,并测算其轨迹,预测其落点,向集结待命的搜救队伍不断提供“坐标信息”。
“此次将有三种型号无人机首次正式参加神舟十一号返回舱的搜索救援任务。”据54所无人机数据链系统负责人袁旭猛介绍,这些无人机具有飞行高度高、视野好、全天候以及航时长的优点。三种型号无人机都能够达到7000米以上的飞行高度,滞空时间最长达35小时。它们搭载了先进的光电侦察设备,能够全天候寻找目标。“一旦发现目标,无人机能够在空中盘旋,实时对现场环境进行监测,提供准确的位置信息,以供地面指挥所决策,引导地面人员尽快找到目标。”袁旭猛说。(记者 冯月静 通讯员 庄芳)