“沟通天地的桥梁”解读神七任务测控通信系统
测控通信系统是航天活动中不可或缺的一环,犹如看不见的“风筝线”,神舟七号飞船的测控通信系统与以往有何不同?如何保障航天员出舱行走?怎样解决伴飞卫星的测控难题?
带着这些疑问,“神七”飞天前,我们采访了承担此次飞船测控通信系统总体设计的北京跟踪与通信技术研究所,在专家的条分缕析下,一个个疑团被慢慢解开。
测控:沟通天地的桥梁
在航天活动中,航天器进入太空后,测控通信系统就成为航天器与地面保持联系的唯一通道,如果这个系统不能保持正常运行,航天器就等于人类往太空里扔的一个垃圾。在我国的载人航天工程中,承担测控通信系统总体设计的北京跟踪与通信技术研究所,通过建设航天测控网为神舟飞船架起了天地之间的沟通桥梁。
测控通信系统在航天任务中有两大基本作用:测量与控制。测量的主要目的是要了解航天器在空间的位置以及工作状况。控制的主要目的有两个,一是控制航天器的运行轨迹;二是让航天器做人们事先设定好的一些工作。
对于载人航天工程而言,除了上面两个基本功能之外,测控通信系统还有一个更加重要的任务:飞船上有航天员,天地之间必须保持顺畅的通信联系。航天员和地面保持通话,这在测控通信系统中叫天地话音,在飞船飞行过程中,让航天员与地面指挥中心及相关的科研人员保持话音上的沟通联络至关重要。
设备:完善升级严阵以待
神舟七号飞船任务的测控通信保障与以往有哪些不同?
要满足多人多天的测控通信保障,至少是3人3天,如果出现异常情况,也有可能推到4至5天;
要保证航天员在出舱活动的30多分钟的时间里连续畅通的测控通信;
中继卫星系统“天链一号”卫星第一次在神舟任务中运用,需要进行大量的测试、联调工作;
保障伴飞卫星的测控通信,伴飞卫星的绕飞控制在我国是第一次。
为了实现以上的任务要求,在3年的时间里,北京跟踪与通信技术研究所的总体设计人员进行了艰苦细致的准备工作。
神舟七号飞船的测控通信超过了之前的任何一次航天任务,“老中青”3代5艘远洋测量船在两大洋严阵以待。国内5个固定测控站参加此次任务,2个活动测控站,位于主着陆场的活动测控站将首次为测控通信系统提供支持,承担伴飞卫星的测控通信任务。国外的测控站则在“神五”、“神六”时使用3个站的基础上,增加了1个站。
参加测控任务的3个中心的设备技术已完成更新换代,除对一些光学、雷达设备进行技术改造外,对东风、西安和北京3个中心也做了大量改进,尤其是北京中心,进行了计算机系统软硬件的全面升级。东风中心的支线系统进行了换代,西安中心在前期其他卫星任务中也做了相应改造。