中新網(wǎng)11月5日電 題：擔當地月間聯(lián)系的“信使”
特約記者 黃琦
“嫦娥”繞月，地面指揮，誰(shuí)在之間當信使？
那就是星地射頻信道。它建立了地月間的無(wú)線(xiàn)通道，擔任了地月之間聯(lián)系的“信使”，實(shí)現對衛星的測控和數據傳輸。
實(shí)際上，衛星測控數傳分系統有這樣兩個(gè)射頻信道，一個(gè)是利用全向天線(xiàn)的測控信道，是低速的上行數據通道和下行數據通道；另一個(gè)是利用定向天線(xiàn)的數傳信道，是個(gè)高速的通道，支持大量數據下傳�！靶攀埂笔窃鯓訙贤ǖ厍蚝驮虑虻哪�？衛星上的測控數傳分系統與地面測控站是“信使”來(lái)往的兩個(gè)“碼頭”，承擔著(zhù)數據發(fā)送和接收的重要任務(wù)。例如，人們向衛星發(fā)射遙控信號，衛星接收到后，實(shí)現對衛星的控制；而語(yǔ)音數據、科學(xué)數據，則通過(guò)射頻信道，發(fā)送到地面應用站，由地面接收，進(jìn)行發(fā)布。
為“信使”搭上地月之橋。以前，在我國發(fā)射的衛星中，飛得最遠的是雙星探測計劃中的兩個(gè)極軌衛星，最遠距離地球7萬(wàn)公里左右。而雙星測控系統的測控能力設計在4萬(wàn)公里這個(gè)量級上。通信的難度與通信的距離密切相關(guān)�，F在，嫦娥一號衛星飛離地球38萬(wàn)多公里，地面測控系統的支持能力遠遠達不到測控的需要，成為搭建這座橋梁的主要困難之一。
解決困難最直接、簡(jiǎn)單的方法就是對地面測控站進(jìn)行改造。在國外，進(jìn)行月球探測，包括深空探測，都是在地面建“大鍋”——30米口徑天線(xiàn)的大型測控站，有的天線(xiàn)口徑甚至達到70米。而2004年探月工程立項時(shí)，我國最大的天線(xiàn)只為十幾米，差距較大。
改造地面站耗時(shí)長(cháng)，投資大。從立項時(shí)的情況來(lái)看，地面站改造進(jìn)度與需求尚有差距。地面站的改造相對滯后，“搭橋”的困難壓在衛星上。
為了實(shí)現38萬(wàn)多公里條件下的可靠測控和通信，在衛星、地面測控系統現有的基礎上，星、地雙方做了很多較大的適應性修改。從方案的構成上來(lái)說(shuō)，嫦娥一號衛星測控分系統遠比以前其他衛星復雜，在設計上采用了一系列新思路。
研制嫦娥一號衛星的天線(xiàn)是最主要的一道難關(guān)。航天科技集團公司504所集全所天線(xiàn)研究的中堅力量，經(jīng)過(guò)一年的反復攻關(guān)，研制出測控全向天線(xiàn)，為遠距離通信難題的最終解決打下了良好基礎。測控數傳分系統的工作狀態(tài)受到衛星供配電的影響。當下行信道長(cháng)時(shí)間滿(mǎn)負荷運行時(shí)，產(chǎn)生的大量熱量對衛星的熱控又是一個(gè)巨大的考驗。于是，下行信道設計得很特別，工作狀態(tài)分了兩檔：當衛星飛至離地球較近的軌道時(shí)，只在功率較低的那檔工作，這樣既節省能源，又避免過(guò)度發(fā)熱；而當遠離地球時(shí)，才開(kāi)足馬力，滿(mǎn)負荷運轉。測控數傳分系統方案的設計則巧妙的利用了半空間備份，原理巧妙，設備復雜，設計可靠。
同時(shí)，測控地面站也新建了兩個(gè)18米的大天線(xiàn)，增強地面測控的能力。這兩個(gè)“鍋”一個(gè)設在青島，另一個(gè)放在了喀什。
由于衛星離地面太遠，地面測控系統現有的USB測控網(wǎng)還達不到定軌精度要求，因此，在衛星上還增加了VLBI(甚長(cháng)基線(xiàn)干涉)輔助測軌設備。這是天文學(xué)上的一種觀(guān)測手段，通過(guò)測量衛星與地面兩站之間的夾角，從而精確測量衛星位置。我國還是第一次在衛星上使用該設備。類(lèi)似的設備，日本的“月亮女神”衛星也有采用。VLBI觀(guān)測由上海天文臺抓總負責，在北京、上海、烏魯木齊、昆明等地都設立了測量站。
這樣，衛星和測控系統聯(lián)手，在地月之間，搭起了一座溝通的橋梁。
奔走萬(wàn)里為“信使”鋪路。在衛星測控數傳分系統工作人員中，流傳著(zhù)這樣一句話(huà)：“歷時(shí)兩個(gè)月，轉戰四萬(wàn)里”。
衛星測控數傳分系統與地面接口多，這包括要與支持該任務(wù)的所有地面測控站、應用站進(jìn)行接口對接、聯(lián)試。2006年8月1日至9月30日，測控系統的隊員們歷時(shí)兩個(gè)月，轉戰四萬(wàn)里，奔走于國內外，為“信使”建立溝通橋梁來(lái)進(jìn)行星地對接試驗。
他們的足跡遍布了衛星測控站，在北京、青島、喀什、烏魯木齊、昆明，位于江蘇的遠望一號、三號測控船，甚至國外站都有試驗隊員的身影。當時(shí)，遠望三號測量船在上海某船廠(chǎng)維修，現場(chǎng)如同工地，到處是電纜，一不小心就絆個(gè)跟斗，隊員們就帶著(zhù)安全帽在凌亂的工地上進(jìn)行對接試驗。在新疆，當時(shí)已是深秋，晝夜氣溫變化特大，白天非常熱，穿著(zhù)短袖，到了傍晚5點(diǎn)左右，隊員們就開(kāi)始“搶”軍大衣了。晚上，伸手不見(jiàn)五指，隊員們穿棉大衣都凍得瑟瑟發(fā)抖。晚上加班過(guò)后，車(chē)緩慢地行駛在崎嶇的山路上。此時(shí)，工作了一天的隊員們，看著(zhù)天上的圓月亮，別有一番情趣在心頭。
為了進(jìn)一步提高測控的可靠性，2006年11月，隊員們奔赴位于德國的歐洲空間操作中心的測控站進(jìn)行對接試驗。今年4月，他們又抵達位于南美智利的測控站進(jìn)行對接試驗。
對接試驗設備裝了滿(mǎn)滿(mǎn)的十幾個(gè)大箱子，從機場(chǎng)搬至測控站，都是隊員們自己動(dòng)手，辛苦程度不言而喻。在室內試驗，環(huán)境還算好，要是在室外，就很難熬了。2006年夏天，北京密云，夜里隊員們在山上扎帳篷過(guò)夜。起來(lái)一看，帳篷成了蚊子、蜘蛛、壁虎等小動(dòng)物的“安樂(lè )窩”，儼然是個(gè)“小型動(dòng)物園”。
由于試驗進(jìn)度安排得一環(huán)扣一環(huán)，每天都必須完成當天的任務(wù)，完成不了就加班加點(diǎn)，對接試驗忙到凌晨2點(diǎn)鐘是很正常的事。
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