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新一代“深蓝科学城”追星逐箭

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发表于 2021-9-17 08:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
新一代“深蓝科学城”追星逐箭
■本报记者 张毓津 王凌硕 通讯员 武勇江

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2020年初,远望6号船再次远航,在船艉举行的“向祖国再见”仪式上,摆出了“干”字造型。 倪栋梁摄
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远望6号船上的雷达阵列。 高 超摄

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9月7日11时许,搭载着高光谱观测卫星的长征四号丙运载火箭,在太原卫星发射中心点火升空。火箭平稳飞行一段时间后,待命于印度洋预定海域的远望6号船稳稳地捕获目标,接过陆海测控“接力棒”,顺利完成星箭分离等多项关键动作的测控支持。

远望6号船,是我国第三代航天远洋测量船。这次奔赴印度洋海域执行多项海上测控任务,总航程将超过1.6万海里,海上作业时间将达76天。

10余年来,远望6号船勇闯远洋深海,在波峰浪谷间创造出我国远洋测控点位最远、纬度最高、捕获目标时间最短等纪录。

今天,让我们一起走近远望6号船。

逐梦航天 使命光荣

“长江六号发现目标!”

“长江六号双捕完成!”

“长江六号跟踪正常,遥外测信号正常。”

6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空。太平洋某海域,远望6号船测控大厅内,调度员李建川与北京航天飞行控制中心实时进行信息交换。

一组组数据、一句句语音、一帧帧画面,经过高速计算、交换和刷新,精细指标参数化作道道电波,穿越茫茫海空奔向祖国。

“长江六号退出跟踪!”代号为“长江六号”的远望6号船第70次任务——神舟十二号载人飞船海上测控圆满完成。

圆满成功的大红屏再次闪亮,热烈的掌声随之响起。虽然漂泊在茫茫大洋上,距离祖国几千海里,但远望人坚信,祖国一定能听到他们的掌声,人民一定能感受到他们的喜悦与自豪。

“这次神舟十二号载人飞船发射任务,我们是唯一的海上测控点,承担着护送飞船入轨的重要职责。载人飞行事关航天员安全,能不能平稳地接过陆海接力这一棒至关重要。”任务开始前,远望6号船测控系统负责人刘童岭对所有机房进行了例行巡检,确保全船设备调至最佳状态,等待神舟十二号载人飞船进入测控区域。对于这位参加过50多次海上测控任务的老远望人来说,他明白“唯一”二字的分量。

远望号船建造之初,科技人员把航天测控、航海气象、船舶动力、远洋通信等领域的最新技术集于一身,相当于把占地几平方公里的测量站塞到一艘船上。因此,远望号船被誉为“深蓝科学城”。

1965年,周恩来总理第一次提出“研制中国自己的航天远洋测量船”的构想。同年,叶剑英元帅创作了一首题为《望远》的七律诗。后来,毛泽东主席欣然挥毫手书,将诗题改为《远望》。远洋测量船便以毛主席手书“远望”命名。

同长征系列火箭、东风系列导弹一样,中国远洋测量船被赋予了一个有着特殊时代意义的名字。

1977年,远望1号船、远望2号船相继下水,我国成为继美、苏、法3国之后,世界上第4个拥有航天远洋测量船的国家。

1980年5月,我国第一枚远程运载火箭从戈壁大漠腾空而起,位于南太平洋预定海域的远望1号船、远望2号船及时捕获目标,进行全弧段跟踪测量,任务取得圆满成功。从此,我国实现了航天远洋测量从无到有的历史性跨越。

当年,远望2号船停靠外港时,这艘拥有众多高科技装备的巨轮,让海外游子为之自豪。远望6号船执行完神舟八号任务离开新西兰奥克兰港时,华侨、留学生、大使馆工作人员等,站在岸边拿着国旗齐唱《歌唱祖国》。船员也举起国旗同唱,嘹亮的歌声响彻海天。

自2008年交付使用至今,远望6号船33次远征大洋,累计航行2000余天、航程40余万海里,执行任务70余次,在太平洋、印度洋、大西洋都留下了中国航天人的足迹。

向海问天,追星逐箭。远望6号船驰骋浩瀚大洋,将建设航天强国的伟大梦想镌刻在了星辰大海。

精妙测控 精准捕捉

伫立在远望6号船上甲板,3座白色形似“大锅”的天线格外瞩目。它们宛若一双双巨手,准备着伸向浩瀚苍穹,摘取那耀眼星辰。

那些看不见的电波,就像放风筝人手中的线,通过它可以实现对航天器的测量和控制。

从船艏到船艉,依次是X、S、C频段测控设备的天线。其中,X频段测控天线作为深空探测设备,主要执行对月球、火星等星体的深空探测任务。远望6号船测控系统分管负责人魏连魁介绍,这是我国首套船载X频段测控天线,特点是频率高、探测距离远,但相应波束特别窄。提高捕捉效率,对科技人员各项能力素质有着更高要求。

2020年7月23日,全球目光聚焦中国文昌航天发射场。我国首次火星探测任务拉开序幕,远望6号船是此次海上测控最为关键的一环。

当长征五号火箭承载着中国人更多的梦想起飞,远望6号船作为陆海接力测控的“第一棒”,及时发现并精准捕获目标,X频段测控天线一捕即中,用“满分”表现完成了火箭一级工作段末段及二级一次工作段的火箭测量和环绕器测控任务。

“众多雷达天线中,X频段测控天线就像一把狙击枪,精准命中10环。”时间已过去一年多,但魏连魁对当时情景仍记忆犹新。

海上测控面临比陆上测控更加复杂的环境,对于精准度要求永无止境的航天任务来说,容不得半点闪失。

回想起远望6号船首次执行任务时惊心动魄的一幕,该船副船长徐正峰至今心有余悸。

2008年9月26日,徐正峰还是一名调度员。神舟七号任务前3小时,雷达突发重大故障。要想恢复正常工作,需要重新用多根线缆连通主要信号。

应急抢险人员迅速抢修,很快从十余套设备、数百根线缆中找准了故障点。找工具、剥线缆,他们以最短时间剥掉上百根线缆用来应急短接。

时间一分一秒地过去,所有人的心都提到了嗓子眼儿。

突然,一声长达25秒的警铃声在远望6号船上空响起——已进入一级测量部署。这意味着,还有30分钟时间,神舟七号飞船将进入远望6号船测控区。

在任务前最后30秒钟,抢修终于完毕,天线缓缓指向天际,牢牢锁定目标。

线缆接好后,由于线缆较多、长度变短,天线方位转动角度受限。为确保万无一失,防止二次损坏,5名抢修人员顶着辐射,用手托着线缆跟随天线一起转动……

“那一刻,我们真切地感受到了自己跟祖国使命紧密相连!”徐正峰说。

远征大洋 自力更生

为了得到更高的轨道精度,每次任务前的标校,是远望6号船航程中必不可少的环节。

远望号测量船队传统的标校方法是放飞信标球,让测控雷达进行标定。随着无人机技术的广泛应用,测控系统工程师顾新锋和同事踏上了标校无人机的研制之路。

经过探索实践,从多旋翼到固定翼,从尾部螺旋桨到前翼螺旋桨,从手抛式到使用弹射架,从接连坠落到成功起降回收,顾新锋带领团队经历一次次尝试与失败后,终于有了当今的稳定机型和回收方式。从此,标校成本大大降低,标校灵活性和效率大大提高。

在2020年7月火星探测任务流程中,标校无人机持续飞行60分钟以上,实现了多个频点标校。

如今,标校无人机的应用经过多年摸索实践,日臻成熟,填补了无人机海上标校领域的空白。

“以往,远望号船远洋航行传统上是带着厂家师傅来‘保驾’的。”轮机系统负责人胡存说,“考虑到每次任务出海时间长,很早之前我们就在考虑如何做好自行维修保障。”

2010年,远望6号船轮机系统开始实施“零保驾”。经过10余年的发展,现在远望6号船上95%的故障可自行解决。

为了提高自力更生能力,远望6号船成立了测控支持实验室、“创”团队、“源”动力工作室等多个创新平台。

船舶在大海航行,一旦螺旋桨被废弃的缆绳缠住,轻则主机超负荷工作,重则直接抛锚停机。因为看不到、够不着,水下排除故障难度很大。

“去年,我们添置水下机器人,添加了新的功能元素。如今,这个小家伙已立下3次大功。”胡存说。

近年来,以80后、90后为主体的科研队伍已担起时代重任,新一代“深蓝科学城”正扬帆远航,闪耀海天。


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