星際鏈路支撐天基測控
無論是實現(xiàn)“太空加油”,還是快速空間交會對接技術突破,天舟一號令人驚艷的表現(xiàn)背后是精準測控技術。值得注意的是,與以往載人航天任務實施不同,天舟一號測控實現(xiàn)了歷史性飛躍,是第一次以天基測控體制為主進行的飛行控制。
航天測控系統(tǒng)是指對運行中的航天器進行跟蹤、測量和控制的大型電子系統(tǒng),其對于航天任務實施的重要性不言而喻。就此,天舟一號貨運飛船測控與通信分系統(tǒng)副主任設計師朱珂打了個比方。他說,如果把航天器比作飛在太空的風箏,那么測控系統(tǒng)就像是掌控著這根連接風箏和地面的線。以往,中國的航天測控主要依賴陸基測控站和?;鶞y量船進行,這不僅需要耗費大量人力物力建造、維護地面測控站和海上測量船,而且相關人員還要奔波在各個站點之間開展相關試驗,效率較低。同時,還要受到跨國、跨境等地域限制,測控覆蓋范圍相對較小。
天舟一號首次采用了以“天基測控”體制為主的測控方式,也就是說,其測控不再主要依賴傳統(tǒng)的陸基和海基方式,而是天基測控為主體,再輔之以傳統(tǒng)方式。而所謂“天基測控”,朱珂介紹說,就是通過中繼衛(wèi)星轉發(fā)來實現(xiàn)與地面的測控通信。
然而,實現(xiàn)測控方式的飛躍并不容易,不僅天舟一號自身要裝備相關終端設備,而且要借助中繼衛(wèi)星建立星間鏈路。實際上,中繼衛(wèi)星是天基測控的基石。從2008年開始,中國致力于打造屬于自己的中繼衛(wèi)星。當年4月,中繼衛(wèi)星天鏈一號首顆星發(fā)射入軌,中國航天器開始擁有天上數(shù)據(jù)“中轉站”。在此后約8年間,中國接連又發(fā)射了3顆“天鏈一號”星,這樣由天鏈一號4顆星實現(xiàn)全球組網(wǎng)運行。天舟一號發(fā)射成功后,其中繼終端在第一時間開機,與中繼衛(wèi)星實現(xiàn)“太空握手”,建立星間鏈路。借助天鏈一號中繼衛(wèi)星,天基為主的測控通信體系構筑完成,實現(xiàn)天舟一號與天宮二號交會對接、推進劑補加等關鍵事件的全程跟蹤測控,既方便了對在軌設備狀態(tài)的及時監(jiān)測,又減少了對陸地測控站和海洋測量船的依賴,這為中國后續(xù)空間站的長期運行開創(chuàng)了經(jīng)濟高效的道路。
在朱珂看來,星際鏈路不僅提高了航天測控的覆蓋率,提高了效率,而且還大大提高了航天器通信速度。他通過數(shù)據(jù)對比,認為可以把遙測速度提高至原來的5倍。這樣,更有利于對這些數(shù)據(jù)進行監(jiān)視,更全面地掌握航天器的工作狀態(tài)。通信速度提高最直觀的表現(xiàn)就是太空寬帶的應用。人們還記得,2016年的天宮二號與神舟十一號飛行任務中,航天員在太空生活里即時觀看《新聞聯(lián)播》,收發(fā)郵件,與家人視頻通話,這些就得益于天鏈一號中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。
天舟一號為中國空間站研制建設和運營管理積累了重要經(jīng)驗。如今,它已圓滿完成“快遞”任務,光榮謝幕。(本報記者 張保淑)
《人民日報海外版》(2017年09月23日 第 08 版)
