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遙望星空 天和閃耀

2021年10月17日08:24 | 來源:光明日報
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原標題:遙望星空 天和閃耀

  神舟飛船太空飛行模擬圖 資料圖片

   10月16日,長征二號F遙十三運載火箭(以下簡稱“長征二號F運載火箭”)直沖云霄,將三位中國航天員送入中國空間站。太空之中,在中國人自己的“太空之家”里,三名中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富狀態良好,按計劃執行各項任務;地球家園,億萬國人仰望星空,為中國航天獻上深深的祝福。科技的力量在此刻再一次彰顯。

  “神箭”巡天 筑夢天宮

   被譽為“神箭”的長征二號F運載火箭,是目前我國唯一一型載人運載火箭,由中國航天科技集團一院抓總研制。據航天科技集團一院長征二號F運載火箭總體副主任設計師秦曈介紹,從今年4月至10月,長征二號F遙十三運載火箭先后完成應急值班“站崗”和載人發射升空,實現在一年中從應急“站崗”到“一飛沖天”的華麗轉身。

   網友留言,航天員搭乘火箭升空,“實際上就像坐在炮仗上“上天”。“網友說像坐著‘炮仗’一樣,我覺得這個比喻也很形象。”秦曈說,因為整個火箭的起飛重量大概在500噸左右,其中有94%都是燃料。火箭與炮仗的不同之處在于,其采用的是液體燃料,更重要的是,航天工程中對火箭安全系數的要求非常高,例如執行此次發射任務的長征二號F運載火箭,是目前為止中國可靠性最高的一款火箭,其可靠性評估值0.9894,靠逃逸系統保障的航天員安全性評估值達0.99996,“4個9、一個6,這就相當于我們說的‘萬無一失’。”

   在火箭研制的過程中,大家做了大量細致的工作。“自研發出來到今天,逃逸系統還沒有被用到。”秦曈說,“長征二號F運載火箭一共發射了16次,全部取得圓滿成功。”

   “我們的發射區域可以說是火箭的一個‘別墅’。”針對網友關心的“風沙天氣會對火箭有影響嗎”,秦曈表示,從最初建設直到今天,中國航天人對發射區域進行了一系列改善與優化,現在其內部甚至有了空調等設施,從而實現了對火箭的精準維護保障。

  “太空之吻”完美呈現

   16日6時56分,神舟十三號載人飛船與空間站組合體完成自主快速徑向交會對接,空間對接的難度有多大?遠距離相互捕獲又是什么?

   中國航天科工集團二院黨委書記馬杰表示,空間交會對接,是指兩個航天器在空間軌道上會合、并在結構上連成一個整體。“航天器在太空中以幾倍于子彈射出的絕對速度靠近,茫茫太空中想要發現對方,并不斷調整飛行方向和速度,直到對接成一個組合體,飛行路線的選擇和控制是非常難的。”馬杰說,“要是控制得不好,可能面都見不著,或者可能就直接‘撞車’了。”

   “遠距離相互捕獲,其實就是兩個航天器在相距100公里甚至更遠的時候,就能發現對方。”馬杰介紹,為了實現這一目的,不但要知道兩個航天器相距多遠,還得知道其分別以多快的速度在飛行;相互間的位置是在上面還是下面、左邊還是右邊。“如果不知道這些,兩個航天器別說實現‘太空之吻’,可能永遠不會見面。”

   那么,怎樣才能獲得精準的數據,進而順利實現交會對接?其中,雷達的作用非常關鍵。馬杰表示,空間交會對接難度很大,為此,航天科工二院二十五所從1999 年起就開始潛心研究空間交會對接技術,并自主研制出適用相關任務的微波雷達。

   “十年磨一劍,2011年參與中國首次交會對接任務,以優于工程總體要求的卓越表現首戰告捷。”馬杰告訴記者,此后的十年間,該微波雷達不斷優化升級,持續刷新減重、降耗、性能提升記錄,2020年跨越38萬公里實現月球軌道交會對接,微波雷達形成三代產品,實現通用化、平臺化發展,由點的突破轉為面的拓展。

  實時測控為在軌航天員保駕護航

   據北京航天飛行控制中心神舟十三號任務總工程師謝劍鋒介紹,此次發射及交會對接任務面臨著對接方式新、在軌時間長、處置要求高等難點,為此,團隊攻克了大量技術難關。

   由于神舟十三號首次徑向停靠空間站,徑向對接期間組合體和飛船大幅度姿態調整,對中繼測控和飛船能源帶來較大影響,對測控支持模式和飛行程序安排帶來新的變化,增加了地面監視判斷和應急處置的難度。針對諸多變化,北京航天飛行控制中心任務團隊優化設計方案,細化決策判據,創新設計了以空空代傳為主的測控模式和并網供電模式,有效克服了通信和供電難題,大幅度提高了交會對接的安全性。

   “為確保應急故障及時有效處置,我們僅針對神舟十三號任務就設計了400多個故障預案,組合體相關預案高達2500個。”北京航天飛行控制中心空間站任務總工程師孫軍說,“最緊急時,15秒內就必須完成發令處置,這不僅是對預案設計的挑戰,也是對人員支持能力的巨大考驗。”

   為了鍛煉崗位人員能力,北京航天飛行控制中心在完成空間站組合體在軌日常運控工作和后續相關任務聯調聯試準備的同時,還針對神舟十三號任務崗位人員職責、操作流程、值班計劃等進行進一步優化,加強崗位訓練和考核,有效提高了團隊任務完成的能力,將嚴慎細實、萬無一失落實到每一次操作里。 (本報記者 張亞雄 本報通訊員 董佳瑩 宋星光)

(責編:孫紅麗、陳鍵)

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