“太空抢险”:中国故障卫星抢救纪实

2024-04-19 07:34
文萃报·周五版 2024年12期
关键词:布洛克科技人员风云

1967年6月23日,一支神秘队伍开进秦岭脚下,斩荆棘、搭帐篷,用极为简陋的设备开始仰望星空。他们组建的就是西安衛星测控中心,是我国最早、规模最大、功能最全的航天器测控与管理中心,目前仍长期测控管理着上百颗我国在轨航天器。多年来,他们先后成功抢救10余颗重大故障卫星,为国家挽回了巨大经济损失,创造了一个又一个世界瞩目的航天奇迹。

太空连翻7个跟头

我国第一颗通信试验卫星升空不久,温度失控,星内“发烧”。指挥室里的专家们迅速研究“退烧”的办法。卫星如果继续“发烧”,可能烧毁,甚至爆炸。这颗卫星,凝聚着许多人多年的研究成果,怎能不让人着急?

是不是太阳辐射卫星顶部蒙皮引起“发烧”?能否让卫星“躺倒”避开阳光直射?疑问的目光齐刷刷地射向时任西安卫星测控中心总工程师的巫致中,空气紧张得使人透不过气来。几分钟的沉默后,巫致中稳稳地吐出两个字:“可以!”

在地面上放倒一个物体不难,可卫星是在3万多公里的太空高速运行、旋转,让它倒下、起来、平衡……谈何容易!测控软件设计的灵活性和快速反应能力,此时显现出神奇的效力。只见操作员按动电钮,一组控制指令在十几秒内发出,卫星“听话”地缓缓卧倒了!

万里苍穹上,卫星躺倒、站起、躺倒、站起,连翻了7个跟头,“体温”降下来了,十分“听话”地在发动机推动下,平安进入3.6万公里的地球同步轨道。

发出7000 余条指令

1990年9月3日,太原卫星发射场发射了气象卫星“风云一号”。然而,天有不测风云,1991年2月14日20时57分,“风云一号”进入我国上空时,发回的云图突然出现扭曲、倾斜,甚至杂乱一团。

西安卫星测控中心立即进入紧急状态。22时35分,卫星再次入境,他们从遥测数据中发现,“风云一号”姿态已失控,星上计算机原先存入的数据大多发生跳变,用于卫星姿态控制的陀螺和喷气口均已被接通,气瓶中保存的氮气损耗殆尽。这样,星上的推力小火箭形同虚设,失去了调控卫星姿态的正常手段。更为严重的是,到了2月15日7时40 分卫星重新入境时,发现在旋转翻滚状态下,卫星太阳能电池阵只有部分时间对着太阳,如果再失去卫星的电源供应,那“风云一号”就真成“死星”了。

十万火急。测控中心和卫星研制部门果断决策,立即起动星上大飞轮。起动大飞轮,实际上是把原作他用的大飞轮当作一个大陀螺,使卫星太阳能电池阵能稳定保持向阳面,从而保证卫星的电源供应,为抢救“风云一号”创造最基本的条件。

把姿态失控的卫星抢救过来是极其困难的。1976年9月12日,美国一颗名叫“布洛克5D”的卫星发生了与“风云一号”相似的故障,他们经过半年的艰苦努力才把它抢救过来。

抢救“风云一号”,要比抢救“布洛克5D”难度更大。“风云一号”每分钟的翻转速度比当时“布洛克5D”每分钟翻转速度要快。“风云一号”每天6次经过我国上空,每次最长仅 20分钟,有时只有10分钟,我国科技人员只能在这短暂的时间里对卫星实施抢救,而美国在全球设有测控站,可随时对卫星进行姿态调控。

经过潜心研究,科技人员决定利用地球巨大的磁场和卫星磁力矩器相互间的磁力作用,来减缓卫星的翻滚速度,逐步把卫星调整到正常姿态。该方案实施后第一天,卫星旋转速度就出现下降。

4月29日,“风云一号”翻滚速度降至每分钟旋转一圈。计算机数学模型仿真试验表明,这时已可以进入卫星“重新捕获地球”了。

5月1日晚,当“风云一号”再次出现在中国上空时,一串串数据和指令由测控中心发出,注入星上计算机,卫星遥感仪器的探测头终于稳定地对准了地球。5月2日,测控中心通过遥控指令打开了星上所有仪器系统,国家气象中心立刻重新收到了清晰如初的云图。在连续78天里,科技人员每天工作十三四个小时,共对卫星发出指令7000 余条,跟踪 559 圈,终于使卫星起死回生。

(据央广网)

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