從神九發(fā)射倒計(jì)時(shí)、點(diǎn)火、起飛,到變軌、交會對接,再到返回的全過程,都離不開儀器的精準(zhǔn)計(jì)算。昨日,記者走進(jìn)電子十所,探秘神九飛天背后的故事。
坐落在成都的中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所,為神九飛天提供的測控和通信系統(tǒng),堪稱飛船的“遙控器”、“手機(jī)”和“聽診器”,完成對飛船狀態(tài)的測量和監(jiān)控;外測安全分系統(tǒng),保證測量運(yùn)載火箭是否按照正常軌跡前進(jìn),并保障航天員在發(fā)射意外狀態(tài)下能夠安全逃逸;還有高精度的時(shí)統(tǒng)設(shè)備,使所有設(shè)備在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)下同步工作。
測控和通信系統(tǒng)
可和航天員天地通話
十所副所長雷厲說,如果將神九形容成一個(gè)“風(fēng)箏”,測控和通信系統(tǒng)就是連接風(fēng)箏的線。十所科研生產(chǎn)處處長趙曉虎介紹,“我們的測控系統(tǒng)主要做三方面的工作,一是類似于航模的‘遙控器’,比如,我要求他做一個(gè)動作,打開飛船的太陽帆板,這個(gè)指令由地面發(fā)出,由測控系統(tǒng)進(jìn)行遙控,將這一動作完成;其次是通信功能,類似于‘手機(jī)’,可以看到飛船內(nèi)的視頻圖像,或與航天員進(jìn)行通話;第三個(gè)是測量和監(jiān)測,監(jiān)測飛船的飛行軌道和飛船上供電、溫度、氣壓等是否正常,扮演飛船的‘聽診器’角色!睋(jù)了解,此次十所派出一名工作人員前往遠(yuǎn)望三號測量船,提供技術(shù)保障服務(wù)。
外測安全分系統(tǒng)
數(shù)秒內(nèi)助航天員逃生
雷厲介紹,從火箭點(diǎn)火,到飛船入軌,需要對運(yùn)載火箭的彈道進(jìn)行精確測量,這是火箭外測安全系統(tǒng)需要完成的工作,這一系統(tǒng)也由十所承擔(dān)。據(jù)雷厲介紹,從神一到神九,十所就一直承擔(dān)火箭外側(cè)安全分系統(tǒng)設(shè)備的研制和任務(wù)保駕,每次都圓滿完成任務(wù)。
“火箭在發(fā)射過程中的軌跡、高度、加速度、速度等,由外測安全系統(tǒng)來測量,我們在火箭外側(cè)安裝了兩個(gè)‘應(yīng)答機(jī)’!壁w曉虎說,根據(jù)這個(gè)設(shè)備可以判斷火箭是否按預(yù)設(shè)軌跡運(yùn)行。外測安全系統(tǒng)還有一個(gè)重要作用,就是在危險(xiǎn)時(shí)刻保障航天員安全逃逸。在逃逸塔上裝載有逃逸指令接收機(jī),一旦發(fā)射或升空的過程中發(fā)生意外,地面將發(fā)出逃逸指令,該系統(tǒng)接到指令后,將啟動安全逃逸裝置,逃逸塔高達(dá)70余噸的推力,能在數(shù)秒內(nèi)把飛船“拽”到1.5公里開外,幫助航天員瞬間逃生。
時(shí)統(tǒng)設(shè)備
3000年誤差不超過一秒
由于要與“天宮一號”對接,神九發(fā)射為“零窗口發(fā)射”,時(shí)間精度要求非常高。
據(jù)了解,十所控股的成都天奧電子股份有限公司負(fù)責(zé)為神九提供“時(shí)統(tǒng)設(shè)備”!熬拖翊蛘痰臅r(shí)候,指揮員總是要求大家‘對表’,這就要求有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間,確定一個(gè)時(shí)間之后,要求大家是同步的!壁w曉虎介紹,設(shè)備主要分布在北京航天指揮中心、酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、西安、青島、廈門、遠(yuǎn)望號測量船等各個(gè)航天測控站點(diǎn),如何做到時(shí)間的統(tǒng)一,由時(shí)統(tǒng)設(shè)備“做主”。而這套時(shí)統(tǒng)設(shè)備的精準(zhǔn)度究竟怎樣?天奧公司技術(shù)總監(jiān)楊林稱,“我們的時(shí)統(tǒng)設(shè)備時(shí)間誤差概率是到3000年誤差不超過一秒!
T0控制臺
首次采用“雙通道”
神九發(fā)射倒計(jì)時(shí)任務(wù),由天奧提供的“T0控制臺”完成。天奧公司技術(shù)總監(jiān)楊林介紹,為了對此次神九的成功發(fā)射進(jìn)行“雙保險(xiǎn)”,T0控制臺首次使用了“雙通道”、雙處理的新模式。通俗來說,比如要向火箭發(fā)射點(diǎn)火指令,原來是一條通路,為了保險(xiǎn)起見,這次用了兩條通道,實(shí)現(xiàn)通路備份。指令發(fā)出后,點(diǎn)火是否成功,是否成功起飛,何時(shí)起飛,這些信息要反饋回來,也是采用雙通道,“以確保任務(wù)萬無一失,避免傳輸受阻或失敗,否則后面就會亂套!蔽唇㈦p通道,一旦出現(xiàn)故障,最好的情況是火箭發(fā)射失敗,但還矗立在發(fā)射塔;最可怕的是,火箭發(fā)射出去了,但相應(yīng)數(shù)據(jù)并沒傳回來,直接影響啟動下一步設(shè)備以及對飛船的進(jìn)一步控制。