國際合作布下“恢恢天網(wǎng)”
盡管有了集成創(chuàng )新的法寶,但是需要解決的技術(shù)難題并沒(méi)有減少。
很快研制人員們面臨新的問(wèn)題:目前,深空探測都立足于地面建設測控站來(lái)實(shí)現對探測器的連續跟蹤測量。由于地球的自轉,單個(gè)地面站可連續跟蹤測量深空探測器弧段最多只能達到15小時(shí),為了增加對探測器的跟蹤測量時(shí)間,需要在全球布站或開(kāi)展國際合作。
最后,研制人員們選擇了開(kāi)展國際合作的方法,通過(guò)聯(lián)網(wǎng)使用歐洲航天局以及智利的地面站,形成繞月探測工程“國內測控站(船)+國外測控站”的全球布站測控方案,使嫦娥一號衛星的測控覆蓋率達到了98%%以上。這在我國航天測控史上是開(kāi)創(chuàng )性的一步。
北京航天飛行控制中心副總工程師周建亮說(shuō):“歐空局參與了嫦娥一號衛星的測控合作,這為中國航天測控以后對外合作走出了一條新路!睋榻B,嫦娥一號在地月轉移過(guò)程中,歐空局所屬的庫魯站、新諾舍站的測站為中國提供了服務(wù),這是它們第一次參加中國航天的測控合作,也是一次真正意義上的國際合作,因為歐空局提供了測站、設備和全部操作人員,歐空局與北京航天飛行控制中心進(jìn)行的各種信息交換遵循國際標準協(xié)議進(jìn)行。
11月1日12時(shí)至15時(shí),北京飛控中心與歐空局所屬的空間操作中心、新諾舍站、馬斯帕拉馬斯站及庫魯站實(shí)現聯(lián)網(wǎng)。新諾舍站、馬斯帕拉馬斯站開(kāi)始對嫦娥一號衛星進(jìn)行了試驗性跟蹤。通過(guò)新諾舍站,北京飛控中心接收了嫦娥一號衛星的遙測數據;通過(guò)馬斯帕拉馬斯站,北京飛控中心進(jìn)行了遙測遙控、測距和測速的試驗。
這是我國航天領(lǐng)域首次實(shí)現與國外測控網(wǎng)的無(wú)縫連接,解決了現有測控系統覆蓋面有盲區的問(wèn)題,為地月轉移段及月球捕獲段全過(guò)程覆蓋提供了技術(shù)保障。
北京飛控中心主任朱民才告訴我們:“這次采用航天網(wǎng)、天文測控網(wǎng)和歐空局網(wǎng)來(lái)測控,就是為了確!隙稹芤恢痹谖覀兊臏y控下,不會(huì )迷途。以前執行任務(wù)還從來(lái)沒(méi)有同時(shí)動(dòng)用三大網(wǎng),這些測控網(wǎng)的機制和模式不同,組織、管理和協(xié)調的難度很大,為此飛控中心制定了上千頁(yè)紙的協(xié)同工作程序,正常情況下怎么做,非正常情況下怎么做,非常細致,一目了然!
“嫦娥”如何萬(wàn)里傳佳音
我國實(shí)施的繞月探測工程又叫月球探測工程,主要是通過(guò)衛星探測器了解月球的相關(guān)信息,為人類(lèi)更加科學(xué)而深入地認識月球作出貢獻。月球探測信息主要分為三大類(lèi):月球表面的三維影像信息;測量月表物質(zhì)的γ和Χ射線(xiàn)譜信息;月球空間環(huán)境探測信息。
幾天后,我們將看到期盼已久的月球照片,這批照片是如何獲取并傳回地球的呢?
繞月工程測控系統的主任設計師李海濤告訴我們,在嫦娥一號衛星上安裝有月球探測器,通過(guò)這個(gè)探測器獲取月球表面和空間環(huán)境的信息。他說(shuō),月球探測信息在被探測器獲取后,還要轉換成宜于向地面傳輸的數字化信息。探測器每天獲取并存儲的信息總量非常大,要遠距離傳輸這些大容量信息,必須將數字信息調制到宜于遠距離傳輸的發(fā)射頻率,以較高的傳輸速率進(jìn)行傳送。配置有大口徑天線(xiàn)的地面接收站,將接收到的這些微弱的探測信號放大,解調,還原成數字化的探測信息。
“簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),這個(gè)過(guò)程就好像我們用數碼相機拍攝照片并在計算機上查看拍攝照片的過(guò)程一樣,”李海濤說(shuō),“首先要用數碼相機獲取照片,在相機內形成數字化的圖像信息,然后將其傳輸到計算機里,就能夠看到清晰的圖像!
“用數碼相機拍照,相當于信息獲取,用接口轉換線(xiàn)將照片傳送到計算機,相當于將信息傳輸到地面,計算機相當于地面接收站!崩詈忉屨f(shuō),其實(shí)月球探測信息的傳輸過(guò)程與通常的衛星通信過(guò)程是相同的,但月球探測信息的傳輸距離要比目前的地球同步衛星距離遠21倍之多。所以不管是傳輸、接收還是遙控的難度都加大了許多。
我們如期收到嫦娥一號傳回原始圖像數據;準確地控制了每一次近月制動(dòng),使“嫦娥”如期進(jìn)入環(huán)月軌道;完滿(mǎn)地實(shí)現了航天網(wǎng)、天文測控網(wǎng)和歐空局網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò )的協(xié)調、互動(dòng)。盡管困難重重,我們的航天英雄們仍然取得了成功。(記者 李艷 通訊員 李華澤)
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