这是一支平均年龄只有32岁的年轻航天飞控队伍。
从飞行器发射入轨、升轨控制、到变轨调相、远距离导引,再到两目标完美对接,在我国首次空间交会对接任务中,他们一路过关,以100%的飞控成功率,用近乎完美的控制,把中国航天飞控技术推向崭新高度。
在浩瀚太空,他们实现了使命与青春的完美对接,青春的光芒在太空中闪亮。
(一)
2011年11月3日,北京航天飞行控制中心精确控制天宫一号目标飞行器与神八飞船在九天之上完成高难度的交会对接,开启了中国航天科技的新篇章。
这漂亮的第一次完美对接意义深远,标志着继掌握天地往返、出舱活动技术后,我国突破了载人航天三大基础性技术的最后一项——空间交会对接。
成功的背后,凝聚着北京航天飞控中心青年科技人员的心血和汗水。
2008年10月,中心刚领受任务时,面临诸多难题。而最大的挑战在于这场突破和掌握交会对接技术的关键之役,能否首战告捷?
在神圣使命感召下,中心的年轻人义无反顾地挑起了重担。
青年测控专家李剑,曾参与了神舟系列和嫦娥系列等多项重大航天测控任务。他在测控总体方案的制定过程中,大胆提出了建立“两目标关联飞行控制模式”的设想。这种全新的飞控模式,既保证天宫一号和神舟八号在两个完全独立的系统中保持各自独立性,又能实现协同并行控制,解决了基于状态的两目标关联控制、飞行器安全性保障等技术难题,大大提高了控制的灵活性、安全性与可靠性。
与以往的载人航天任务相比,交会对接在轨道设计、轨控策略等方面发生了重大变化,尤其是轨道控制,次数多、间隔短、精度高,环环相扣。飞控遂成为任务实施中的重点和难点,也成为决定任务成败的关键。
作为一名青年轨道专家,唐歌实已是身经百战,全程参加了7次神舟系列和两次绕月探测任务。经过深入研究,他在交会对接任务中独辟蹊径,提出了空间环境参数辨识策略、准实时大气密度模式修正的概念,自主研究了全新的轨控策略,解决了中长期轨道预报、短弧段精确定轨等难题,使控制偏差达到了千分之三以下,大大提高了轨道控制精度,为交会对接成功奠定了坚实基础。
北京航天飞控中心是交会对接任务的数据交换中心,负责与国内外8个中心、18个测站进行数据交换。在网络技术飞速发展和国际合作不断深入的情况下,如何确保网络安全,成为一大难题。年轻的通信专家刘博扬和他的团队建立起的网络隔离系统实现了主任务系统与外网数据的双向过滤,为交会对接任务安全测控筑起了一道坚固的铜墙铁壁。
青春与激情在拼搏中飞扬,睿智与灵感在挑战中萌生。中心这群年轻人在短短3年里,进行了400多次内外部联调联试,精心编写了长达500多万字各种总体技术实施方案,制定各类应急预案700余项,成功研制出具有7429多个模块和500余万行源程序的飞行控制软件系统。
(二)
载人航天是一项高风险的事业,而交会对接任务更是航天领域公认的技术难关。科学试验来不得半点马虎,只有求真务实、严谨细致,才能确保任务成功。
中心主任陈宏敏深有感触地说:“飞控中心地位重要,任务艰巨,责任重大,成败攸关载人航天事业大局。每一次任务都不能有任何懈怠,每一帧数据都不能出任何错误,每一条指令都必须追求百分之百的成功!”
在飞控中心,追根问底,决不放过任何一个疑点,是大家共有的工作态度。每个人都对数据异常敏感,在平时的联调、合练和测试中,常常为了小数点后6位数和零点几毫米的差别争得面红耳赤。
奇迹来源于科技人员严谨细致、认真扎实的准备。为了使“不败工程”真正牢靠,每一位科技人员都拿着“双面放大镜”,一面要不断地、仔细地查找自身的不足,一面又要不断地请人给自己挑毛病。
交会对接任务有预案故障模式400多种,与交会对接过程直接相关的就有100多种。担任总体故障对策工作的汪广洪,为此付出了巨大的心血。这个骨子里充满激情的70后博士,几乎把所有的精力都投到了故障预案制定上。他说:“要把任务过程往最坏的方面预想,把所有能想到的问题、故障,全部预料到,找到应对的方法。这次任务之所以完成的比预想的完美,来源于事前从最坏处做足了准备!”
交会对接任务飞控事件密集,每一次控制都存在风险,即使太空中只有1%发生问题的可能性,地面准备工作也要朝着“零故障、零缺陷”的目标做百分之百的准备。
轨道室主任谢剑锋在天宫一号第一次近地点变轨后,通过对飞行器实际测定轨道与目标轨道的分析比较发现,轨控相关刻度系数与实际轨控参数存在千分之二的误差。虽然误差处于正常范围,但他仍然不满足,开始作深入研究。根据计算数据变化规律,他又进行了大量计算和比对,最终将误差控制在万分之三的范围内。
细节决定成败,责任重于泰山。靠科学态度、创新意识和顽强精神,这支年轻队伍在交会对接任务中创造了骄人成绩,取得了一系列重大科研成果,突破了基于状态的飞行控制自动规划技术、强约束条件下轨道相位精确控制技术、远距离导引最优控制策略及轨道重构技术等5项关键技术,实现了我国航天事业由载人飞行向空间建站的跨越。
(三)
交会对接成功的辉煌令世人瞩目,然而,在无限风光的背后是常人难以想象的艰辛。
这次任务实施密度之大、持续时间之长在中国航天发展历程中可谓是前所未有。为了不辱使命,完成好交会对接任务,在近3年的时间里,北京航天飞控中心这群年轻人与数据做伴,与程序共舞,几乎放弃了所有的休息时间。
这是一个在北京中心很多人记忆中留下深刻印象的画面:意外脚部骨折的轨道室专家李革非打着石膏、拄着拐杖返回工作岗位,坐在轮椅上,汇报轨道控制方案,参加交会对接任务轨道控制专题会的人们无不为之动容。
28岁的工程师王成,因为同时在天宫和神八“双线作战”,每天要加班到凌晨。有时为了一个数据,在电脑前一坐就是一天。他甚至没有陪妻子做过一次孕检,没有完整地照顾过孩子一天。
29岁的总调度乔宗涛的抽屉里,长年放着两种药——咽喉片和健胃消食片。作为总调度,他日复一日地要用响亮清楚的嗓音与所有的海内外测控站点和相关单位对话,咽喉片便是他保持嗓音的常用之物。而健胃消食片,则是这一岗位的必备药:“吃一顿饭要吃得很饱,因为不知道下一顿饭要到什么时候。”乔宗涛说。
“虽然处在新时代,但老一辈航天人无私奉献的精神,在中心这群年轻人身上得到了传承。”中心党委书记刘清华说,“我们中心正是有这样一支甘于寂寞,乐于奉献的年轻队伍,才会取得今天的成就和辉煌。”
成功的欢呼过后,北京航天飞控中心的年轻人依然保持着科技工作者那份特有的冷静。他们知道,一个又一个新高度在等着他们去征服、去探索。
新华社北京12月18日电