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海口網(wǎng)2011專題>中國航天首次空間對接神八與天宮邀約相會>技術解讀>
?？?/a>市民在家中觀看天宮一號發(fā)射直播。昨晚，受臺風影響，?？诓糠中^(qū)停水斷電，這并沒有影響人們對天宮一號的熱情，圖為市民點燃蠟燭通過筆記本電腦觀看發(fā)射過程。徐勤濤 攝
天宮一號與神八交會對接，宛如在太空中“穿針引線”。八大系統(tǒng)中，測控通信系統(tǒng)是航天器起飛、交會對接進行與完成、神八飛船安全返回、天宮一號長期在軌運行等過程中，天地聯(lián)系的唯一手段。
昨晚，北京跟蹤與通信技術研究所所長、天宮一號任務測控通信系統(tǒng)總設計師錢衛(wèi)平在電話中表示，測控通信所有人員仍堅持在崗位上，對天宮一號進行觀測，軌道調(diào)整。他說，天宮一號與神八交會對接任務時，怕“太陽打噴嚏”。因為正值第24個太陽活動峰年的來臨，太陽風暴對定軌預報精度產(chǎn)生影響，嚴重時還將導致測控鏈路中斷、電子設備失效。
太陽風暴或致電子設備失效
記者：首次交會對接任務中，測控通信系統(tǒng)承擔的主要任務是什么？
錢衛(wèi)平：測控通信系統(tǒng)承擔著對火箭、目標飛行器和飛船的飛行軌跡、姿態(tài)和其上各分系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)視與控制任務。交會對接任務中，測控通信系統(tǒng)有五大任務。
記者：具體包括哪些？
錢衛(wèi)平：一是利用陸海天基測控通信網(wǎng)對運載火箭和天宮一號、神八進行測量、控制，建立與航天器之間的話音和圖像通信。二是完成天宮一號和神舟八號兩個航天器的在軌協(xié)同飛行控制和運行管理。
三是完成神八向天宮一號逐步逼近過程中的遠距離導引任務。四是承擔天宮一號和神舟八號在軌運行期間的空間碎片碰撞預警和規(guī)避任務，確保航天器在軌安全運行。五是飛行出現(xiàn)異常時，按照事先制定的緊急處置預案或原則，對天宮一號或神舟八號進行應急飛行控制，保證航天器安全。
記者：在這次交會對接任務中，測控通信系統(tǒng)最具難度，最具挑戰(zhàn)的是什么？
錢衛(wèi)平：交會對接任務時，正值第24個太陽活動峰年的來臨，“太陽打噴嚏”時，太陽風暴會使大氣密度模型誤差增大，對定軌預報精度產(chǎn)生影響，嚴重時還將導致測控鏈路中斷、電子設備失效。
神八“牽到”天宮附近是難點
記者：要將神八導引至天宮一號附近，是否也是一個技術難點？
錢衛(wèi)平：沒錯，這是第二個挑戰(zhàn)。交會對接任務中，測控通信系統(tǒng)承擔著將神舟八號導引至距天宮一號52公里處的任務，當神八在52公里處不能與天宮一號建立正常聯(lián)系時，還需將神八導引至天宮一號20公里遠的位置。
也就是說，在天宮和神八交會對接之前，是地面控制和飛行器控制兩種模式完成兩者逐步逼近，到達一定程度，確定神八可以看到天宮時，則是完全進行自主靠近。自主控制主要是靠雷達等設備進行調(diào)控。
記者：如何進行軌道調(diào)整？
錢衛(wèi)平：在神八飛行的前28圈中，需對神八進行5-6次精確軌道控制，每次控制僅間隔3至5圈，在這3至5圈中，測控通信系統(tǒng)要完成測定軌、控制參數(shù)計算、復核、比對、確認和上行遙控數(shù)據(jù)注入，時間非常緊急，是以往載人航天任務從來沒有經(jīng)歷過的。同時，遠距離導引控制事件多，相應的應急控制和緊急處置需求也多，對任務的順利實施提出了很高的要求。
中繼衛(wèi)星系統(tǒng)保障交會對接
記者：怎樣進行遠距離導引控制？
錢衛(wèi)平：有三方面工作。一是組織北京航天飛控中心、西安衛(wèi)星測控中心、某控管中心等單位，對USB、中繼衛(wèi)星、GPS等多種測量手段的精度水平進行摸底和仿真試驗。二是對飛控流程進行了優(yōu)化和細化，為飛控中心專門研制了注入數(shù)據(jù)快速驗證會簽系統(tǒng)。三是針對應急控制和緊急處置多的特點，制定了100多種應急預案，并進行了逐一演練，一旦出現(xiàn)應急情況能夠快速有效應對。
記者：為完成首次交會對接任務，測控通信系統(tǒng)在技術上有哪些改進？
錢衛(wèi)平：較以往載人航天任務發(fā)生了較大變化，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)正式參加任務，形成了天地基相結合的測控體系；測量船由神七任務時的5艘調(diào)整為3艘，由于2艘已退役，增加了5個國家的測控站，其中三個是聯(lián)網(wǎng)的，以保重點、短航程為原則設計任務船位。
此外，新建了澳大利亞新當加拉站，與巴西和法國開展國際聯(lián)網(wǎng)，提高地面測定軌能力；調(diào)整上升段運載火箭測控設備，進一步加強了上升段測控能力等。
本報記者 仲玉維 郭少峰 通訊員 林利栓 魏錦文
■ 對策
遇太陽活動天宮一號可躲
今年是太陽活動較頻繁的一年，天宮一號成功發(fā)射進入軌道后的空間環(huán)境成為各方關注的問題。負責空間環(huán)境保障的相關專家表示，他們?nèi)齻€月前就開始對空間環(huán)境進行監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括空間天氣到底如何，對天宮一號有沒有潛在風險。
對于昨晚發(fā)射后的空間環(huán)境，專家稱，根據(jù)會商結果，天宮一號發(fā)射時的空間環(huán)境是安全的，雖然之間太陽活動很劇烈，但現(xiàn)在已有下降趨勢，可以達到安全水平。此外，天宮一號和以前的任務不太一樣，它的飛行器比較大一些，采用了很多新的高技術設備。
專家表示，劇烈的太陽活動會給飛行器的部件帶來短路等影響，地面會24小時監(jiān)控空間環(huán)境。假如環(huán)境對天宮一號有危害，天宮一號會用某種姿態(tài)來躲避。
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