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誰在牽連神九與天宮“合體” ——錢衛平解讀神九飛船交會對接任務熱點話題 神九與天宮一號對接，測控通信系統究竟起到什么作用？3名航天員在太空是不是能隨時與地面保持通信聯絡？如何實現交會對接時地面測控通信的無縫鏈接？針對這些大眾關心的熱門話題，科技日報對中國載人航天工程測控通信系統總設計師錢衛平進行了采訪。 對接以測控通信系統為前提 神九與神八最大的區別是有航天員在飛船上操控，并要完成一次自動對接和一次手動對接。那么，究竟應該如何看待測控通信系統在兩次對接中所發揮的作用呢？ 錢衛平告訴記者，“其實，無論是自動對接還是手動對接，都要在測控通信系統的支持下完成。從遠距離導引開始，一直到最后即將對接，都是由飛控完成的。所謂自動與手動對接的真正區別，也就是在最后那一刻是否有人來操作飛船完成。” “從任務分工角度來看非常清楚，從遠距離導引、控制監視，直到140米之前，所有工作都是由系統完成，沒有人參與。有人與自動是相輔相成的，并不矛盾。如果設計得好，自動系統是自動閉合，可以在開啟條件下設計人工閉合控制系統。”錢衛平說。 航天員每圈都可與地面通話 談到神九飛船的測控通信覆蓋率問題，錢衛平說，“神九和神八的差別并不大，大概都在70%左右。” 他進一步解釋說，“但從嚴格的統計學上來說，還是存在一些差別。比如我們認為幾何可見，就是說地球表面不遮擋飛船了，地面站船的測控通信設備與目標航天器兩者在自由空間是通的，可以算作覆蓋，但這時不見得信號可通，還存在有低仰角、信號衰減等問題。如果用這個概念來說，覆蓋率數值就大些。如果是以電信可通覆蓋率來計算，數值就會小一些。” “根據工程指揮部安排，天地通話有一定的時間安排。覆蓋率對支持通話事件的靈活性是有的，基本上每圈都有時間。”錢衛平告訴記者。 巧妙布設地基站船形成無縫鏈接 神九飛天，最為引人關注，同時也是測控通信系統最重要的保障任務就是交會對接段。在此次任務中，經過測控通信科技人員的共同努力，將連續測控通信保障時間由神八時的47分鐘提高到了54分鐘。那么，科技人員究竟是如何做到這一點的呢？ 錢衛平解釋說，“如果用一個簡單的比喻來描述的話，這就像是要在神九經過的這段空域用一把又一把傘把它們前后拼接起來，不能出現無法覆蓋的縫隙。” “我們追求的是在這一段里，共同完成對空間里一個弧段的覆蓋，不管地基測控站船的能力大小，只要搭配好，就能夠發揮作用，關鍵是中間不要有縫隙。”他說。（李筱梅記者張強） 【延伸閱讀】 北京航天飛行控制中心副主任麻永平詳解： 再赴“天宮”神九與神八有四點不同 中國科技網訊北京航天飛行控制中心副主任麻永平18日向媒體介紹，與“神八”“天宮”對接相比，神舟九號首次載人自動交會對接主要有四項調整變化。 麻永平說，一是飛船手動控制系統首次加電，這是神舟九號飛船與天宮一號自動交會對接的一項重要備份手段。在自動交會對接過程中，如果出現異常情況，可以由航天員實施手動對接或撤離；二是神舟九號從400米停泊點到對接接觸全過程均在陽照區內進行，這將進一步考驗光學測量設備在強光照條件下的測量精度和抗光干擾能力；三是神舟九號與天宮一號實現空間連通，航天員首次進入在軌的天宮一號駐留，并開展空間科學應用與試驗；四是與首次無人交會對接任務相比，本次任務應急手段進一步完善，增加了50多種應急交會對接模式，進一步提高了應急情況下成功實施自動對接的可靠性。 麻永平介紹，載人自動交會對接依然采用“天宮”在前、飛船在后的對接方式，其對接過程主要分為神舟九號自主控制、兩目標對接、航天員進入天宮一號三個階段。 據介紹，自主控制段是指從神舟九號在距天宮一號后下方52公里處轉入自主控制開始，到與天宮一號對接機構接觸這一飛行階段。其中又分為三步：一是距離從52公里到5公里的尋的段，二是從5公里到140米的接近段，三是從140米到對接機構接觸的平移靠攏段。 自主控制段中，測控人員在兩目標相距5公里、400米、140米、30米處設置了4個停泊點，對交會對接相關系統狀態進行確認，對自主控制精度進行分析評估。其間，地面系統還要實時評估神舟九號自主控制效果，確認對接機構準備情況及狀態，根據對接進展情況準確完成相應相對導航設備工作模式的切換。密切監視兩航天器的相對導航，相對位置、速度和姿態，確保載人自動交會對接安全進行，風險可控。 兩目標對接段是指從兩目標對接機構接觸開始，到鎖緊這一飛行階段。對接段主要包括：接觸、捕獲、緩沖與校正、拉回、鎖緊等5個過程，全程約15分鐘。此時，地面系統要通過遙測參數嚴密監視整個對接過程，確認對接機構鎖緊正常完成；航天員監視并向地面報告飛船儀表顯示的對接機構捕獲及鎖緊情況；鎖緊完成之后，航天員發送手控指令，關閉神舟九號交會對接相關的設備。 麻永平表示，對接完成后，航天員根據地面指令，在第32圈國內陸上測控區內開啟對接通道，進入天宮一號，完成最后一個階段。 來源：中國科技網 |
