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EG365/视觉中国 |
王雪姣 本报记者 操秀英 付毅飞
9月15日,怀揣着许多“小梦想”的空间实验室天宫二号飞入太空,接下来,它将静静等待与“心上人”神舟十一号团圆的时刻,完成茫茫宇宙中的浪漫拥吻。
为了帮助它们完成约定,科研人员亮出各种大招。中国电子科技集团公司(以下简称“中国电科”)就为这次团聚提供了好几条锦囊妙计。
锦囊1:通信测控“风筝线”对“暗号”
要想见到“心上人”,首先必须对上“暗号”。中国电科精心编织了一条通信测控“风筝线”,通过它,天宫二号和神舟十一号可以传送各自的实时位置和运行状态。
“在茫茫宇宙中‘高速拥吻’,需要通过天地之间的遥测,高精度定轨误差不超过1毫米。”中国电科测控系统总师耿虎军说。通过测控通信网可实现对飞船位置、速度、飞行姿态的观测分析,还可以对飞船飞行姿态、轨迹、速度进行调节。
为全面实时掌握运行轨迹,中国电科从不同维度编织了一条覆盖海、陆、空三地的通信测控网。陆上,从发射中心到祖国最南端,从浩瀚的太平洋到非洲西南端,再回到祖国西部重镇;天上,我国第一代中继卫星系统在地球同步轨道上,为天宫二号提供实时数据中继和测控服务;海上,远望号航天测量船时刻准备传送信号。
此外,为了确保将“情话”准确传送,中国电科将试验任务IP网从专线模式升级为IP模式,覆盖了东风卫星发射中心以及全国40余个站,实现了网络的宽带化、一体化和通用化,极大地提高了测控信息传输能力。
锦囊2:新型太阳能翅膀保证能量支撑
天宫二号要在太空遨游数年时间,需要足够的能量支撑。中国电科为其打造了巨能量“翅膀”——太阳电池阵。
中国电科专家程保义介绍,太阳电池阵是航天飞行器在轨稳定运行的唯一直接能量来源,其性能和可靠性是决定航天飞行器性能发挥、乃至生存的关键之一。
为满足天宫二号长时间在轨飞行需求,中国电科为其研制了我国目前地面存储时间最长的太阳电池阵产品。其采用国内首创半刚性三结砷化镓太阳电池板全新技术,进一步提高了单体电池平均转换效率,达到国际先进水平。
部分电池模块可存储数年以上,解决了超低轨道高电压太阳电池阵防静电、充电放电,以及抗原子氧等问题。
锦囊3:自主可控的“大脑”运行安全可靠
此次任务中,测控中心计算机系统全部采用了国产化设备。
“测控中心计算机系统如同一个人的大脑,掌控着整个任务周期数据的发送、接收和处理工作。”中国电科测控中心计算机系统项目总师陈济民介绍,该系统在火箭发射、交会对接和返回整个任务周期内,通过接收外来信息数据,并依靠系统进行数据处理,最后将信息数据发送到显示终端,作为决策工作人员的指挥判定依据。
中国电科主要承担了酒泉卫星发射中心的中心计算机系统、北京航天指控中心国产化中心计算机系统和指控中心显控系统建设。在北京航天指控中心的计算机系统中,使用了我国自主研发的麒麟操作系统作为系统平台,使计算机系统更安全可靠。
此外,中国电科刚刚承建的指控中心显控系统也首次参与发射任务。系统主体由200余平方米的LED显示大屏组成,面积大、具备3D和2D显示效果兼容等特点,是室内小间距LED少有的工程案例。
锦囊4:“千里眼”和“顺风耳”实时追踪
横隔天地两端,最不能允许的是找不到踪迹。中国电科定制了一套高清无码追踪计划,包括卫星通信系统、中继卫星地面终端站系统、天地数字电视地面系统和实况数字电视系统等。
卫星通信系统是发射任务的神经系统,是连接地面与火箭、发射中心、指挥中心的纽带。它在发射的全过程采集和传输各种语音和图像信息,就如同指挥中心的“千里眼”和“顺风耳”。
中继卫星地面终端站系统能够完成对中继卫星的测控,实现对用户卫星的距离测量,提供高覆盖率测控和高速率数据中继服务,有效地提高天基信息系统的时效性和快速反应能力,使得天宫二号的踪迹尽在掌握。
此外,中国电科还提供了实况电视系统,众多高清摄像头分布在发射塔和避雷塔的塔架上,可以确保第一时间拍摄点火和上升阶段的关键场景,为指挥员提供可视化的决策手段。
(科技日报甘肃酒泉9月15日电)