四川在線記者 徐莉莎 田姣

10月16日，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空。

圖片來源：新華社

來自四川成都的航天員葉光富搭乘神舟十三號升空，開啟為期6個月的太空生活。他也是四川首位航天員。

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這次，除了出人，我們還出設備!

此次參與任務的運載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)以及地面應用系統(tǒng)中，都能看到“四川造”的智慧。它們中，有的是為火箭、飛船、空間站保駕護航，有的則被希望“永遠派不上用場”。

在川央企承建70%測控網(wǎng)，航天器“眼明心亮不迷路”

茫茫太空，我們?nèi)绾握业胶教炱鞯奈恢?，如何指揮航天器執(zhí)行一系列指令，如何與航天員取得聯(lián)系?

這都離不開我國建設的航天測控網(wǎng)。來自成都的中國電子科技集團公司第十研究所(簡稱“中電十所”)就承研了其中70%的設備。

可以說，他們?yōu)樯裰凼?，織就了一張安全高效的測控通信網(wǎng)絡。

作為載人航天工程中的關鍵系統(tǒng)之一，測控系統(tǒng)的任務是完成對運載火箭、載人飛船的測控管理，也像一根“風箏線”，連接航天器與地面之間的通信。它主要由控制中心、測控站、測量船、天鏈衛(wèi)星組成。

“從神舟一號到神舟十三號的測控保障，我們十所打滿全場，是絕對的主力?！敝须娛笨偣こ處煵窳卣f，這是中電十所幾代人傳承的結果。

最初，這張網(wǎng)只有陸地上的少數(shù)測控站和海上的遠望船。柴霖回憶，在2003年楊利偉搭乘神舟五號載人航天飛船上天時，還沒有中繼衛(wèi)星，測控覆蓋率不到20%。這也就意味著，航天員進入茫茫天空，很長時間都是失聯(lián)的，“這對任務執(zhí)行和航天員的心理都是極大的挑戰(zhàn)”。

2006年起，中電十所開始研制天鏈中繼衛(wèi)星，“相當于把地面的測控站點搬到了天上”。柴霖說，目前已有5顆十所承研的天鏈衛(wèi)星，在距離地球3.6萬公里遠的靜止軌道上運行。

陸基、?；⑻旎鶞y控點的布局，形成了立體交織的測控網(wǎng)，對航天器的測控覆蓋率達到100%。

隨著測控網(wǎng)數(shù)傳速率的不斷提升，天地通信的“縣道”升級成了“高速路”。航天員進入太空后，不僅可以“眼明心亮不迷路”，隨時隨地與地面高速通信。我們看到航天員進行天地話音通信、在空間站內(nèi)上網(wǎng)沖浪，還有大量科學數(shù)據(jù)的傳輸，都靠這張網(wǎng)來實現(xiàn)。

載人航天任務必須萬無一失。以往，中電十所都需要派人到發(fā)射場和各測控站點保障。隨著這套系統(tǒng)可靠性和智能化程度提高，“現(xiàn)在我們提倡‘零保障’，在沒有重大技術狀態(tài)變更情況下，可以不用派人到現(xiàn)場保障。”

柴霖還透露，這套測控網(wǎng)不止是載人航天工程的專屬，目前我國發(fā)射在軌的200多顆衛(wèi)星的長期管理、遙測遙控、數(shù)據(jù)傳輸，也都靠它同時在保障。

正式任務中這個設備從未被啟用，希望它永遠派不上用場

運載火箭應答機、中繼終端、視頻系統(tǒng)、T0控制臺……在測控系統(tǒng)外，中電十所參與的關鍵設備研制還有很多。

但其中有一件，在正式任務中還從未被啟用。那就是火箭上的逃逸指令接收機。

作為救生裝置，凡是執(zhí)行載人航天任務的火箭上，都會裝載逃逸塔。它位于火箭最頂尖，塔高8米，從遠處看好似火箭上的避雷針，被譽為是保障航天員安全的“生命之塔”。

一旦火箭發(fā)射過程中發(fā)生偏離了軌道、或者點火不正常等意外情況，地面控制人員會連續(xù)向飛船發(fā)送逃逸指令代碼。這時，位于逃逸塔內(nèi)的逃逸指令接收機就會起到非常重大的作用。

首先，它會收到信息，解讀信息，根據(jù)地面控制人員連續(xù)發(fā)送的信號進行自動校驗、糾錯和判斷。一旦確定逃逸指令，它會自動發(fā)指令給逃逸塔，后者迅速帶著航天員的艙脫離火箭。

柴霖說，這個逃逸指令接收機，我們做過很多實驗，但在正式任務中從未啟用過?！拔覀円蚕Ｍ肋h不要被啟動?！?/p>

中電十所還承研了長征二號F遙十三運載火箭的“眼睛”——應答機。它與地面雷達協(xié)同，完成對運載火箭的全程實時航跡測量，提供精準的外測數(shù)據(jù)，用以判斷飛行是否正常。可以說，它是飛船能否正常發(fā)出的重要一環(huán)。

發(fā)射對時準不準，這位來自成都的“時間指揮官”很重要

“3、2、1……發(fā)射!”對火箭發(fā)射來說，時間精準的重要性不言而喻，如果有絲毫差錯就會導致整個系統(tǒng)癱瘓，最終功虧一簣。

為此次發(fā)射提供統(tǒng)一時間基準的，是中電十所控股的成都天奧電子股份有限公司研發(fā)的時統(tǒng)設備和T0控制臺。

在火箭發(fā)射離開發(fā)射架的一瞬間會觸發(fā)一個信號，T0控制臺就是接收這個觸發(fā)信號的設備，將此時此刻標記為“T0時刻”。因此它才得名為“T0控制臺”。

T0控制臺把這個時刻記錄下來之后，就通過網(wǎng)絡接口發(fā)給中心計算機，中心計算機則把這個時間信號發(fā)送給整個相關的測控系統(tǒng)。由于火箭測控系統(tǒng)分布在世界各個點位， 各大測控系統(tǒng)就根據(jù)這個“T0”時刻開展緊張的計算，來推測火箭在發(fā)生過程中到達自己的監(jiān)控范圍時會處于在什么時間、什么方位、什么姿態(tài)，從而調(diào)整出正確的測控參數(shù)來保證火箭的飛行狀態(tài)能夠并被正確地記錄。

T0時刻的準確性決定了火箭飛行彈道的計算精度與時間飛行軌跡的偏差，是火箭飛行正確執(zhí)行控制的關鍵因素，可謂“失之毫厘、錯之千里”。

火箭發(fā)射具有嚴格的時間窗口，需要精密控制發(fā)射時間，所有地面測控系統(tǒng)時刻在對火箭進行著定位和定時，以此來計算飛行軌跡。

為保證運行軌跡與地面操控的精準一致，“時統(tǒng)設備”承擔著“時間指揮官”的角色，起到“對表”的作用，其部署在發(fā)射中心、飛控中心、衛(wèi)星測控中心及各測控站、測量船上，為整個系統(tǒng)中各種用戶設備提供標準時間信號和標準頻率信號，使分散在各地的用戶設備在統(tǒng)一的時間基準下同步工作。其精確性達到了3000年誤差不超過1秒。

“瀘州造”“綿陽造”持續(xù)助力，為載人航天保駕護航

四川在線記者了解到，在成都以外，還有不少四川企業(yè)參與到載人航天工程中。

來自瀘州的四川航天川南火工技術有限公司，也是其中的“熟面孔”。該公司為長征二號F遙十三火箭共配套20余種近300發(fā)火工品，包括起爆器、爆炸螺栓、點火藥盒、固體小火箭和非電傳爆類產(chǎn)品，主要用于火箭分離系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、逃逸系統(tǒng)等，占箭上全部火工品的97%。

為神舟十三號飛船共配套10種180余發(fā)火工品，包括非電傳爆裝置、點火器、電爆管、爆炸螺栓等產(chǎn)品，主要用于返回艙與軌道艙的分離、拋傘艙蓋彈射器點火、著陸反推發(fā)動機點火等，占船上全部火工品的80%。

由長虹旗下四川華豐公司生產(chǎn)的電連接器，配套在長征二號F遙十三運載火箭、神舟十三號載人飛船以及航天員宇航服。

文章關鍵字： 載人 航天員 火箭 測控 T0 編輯：李玉蘭