這是一場橫跨123天的“太空救援”,當大眾認為發射失敗的時候,科學家們并沒有放棄任何一絲可能,也絕不會讓“它們”淪為太空垃圾,從停止死亡旋轉到成功點火,再到從“死亡軌道”拖拽回既定軌道,他們的堅持彰顯出了中國航空事業的硬核實力。
雙星發射任務出現“異常”
時間回撥到2024年3月13日晚上20點51分,在中國西昌衛星發射中心,中型兩級常規液體運載火箭長征二號丙(CZ-2C)和遠征一號S(YZ-1S)正在執行DRO-A/B雙星組合體發射任務。
前期點火發射升空的過程中,火箭運行非常平穩與順利,并且火箭一二級飛行正常,但是在YZ-1S上面級(即火箭末級)上面卻出現了飛行異常,要知道遠征一號S(YZ-1S)火箭的作用就是要負責將衛星精準的送入軌道,能夠執行多次點火軌道校正,長時間在軌飛行等一系列復雜的姿態控制操作等。
也正是由于此次異常,導致衛星并沒有進入預定地月空間DRO軌道,更糟糕的是DRO-A/B雙星還以每秒超200度的速度進行著“死亡旋轉”,這種旋轉的離心力足以將衛星的太陽翼撕碎,更更糟糕的是雙星還被推入到了“死亡軌道”。
當外界得知衛星發射出現異常的時候,網友們紛紛表示,失敗是不是代表著它們將會淪為“太空垃圾”?是不是會啟動太空垃圾回收任務?很顯然我們錯了,這些科學家們并沒有放棄任何一絲可能,衛星系統與測控團隊緊急制定了軌道補救方案,一場持續123天的“太空救援”拉開序幕,畫面也首次曝光出來!
持續123天的“太空救援”計劃
第一首要且緊急的任務就是趕緊讓雙星的“死亡旋轉”停下來,不然雙星的太陽翼將會完全撕碎,到時候就真的救不回來了,中國科學院院士工程顧問顧逸東,工程總師林寶軍、工程副總指揮王強,緊急聯系北京總工程師高銘等人成立應急飛控小組。
他們給雙星緊急上傳注入指令,同時針對參數閾值進行微調控制,來控制雙星組合體的發動機噴氣,來慢慢的消除旋轉,但是由于衛星未在成功進入既定軌道,所以上傳指令時出現一些問題。
飛控主管調度溫旭峰則讓飛控團隊采用土辦法,就是一條指令發三遍,這種土辦法果然奏效了,幾個小時后,DRO-B衛星姿控發動機成功的點火,雙星組合體的死亡旋轉終于停止了。
一波未平一波又起,當“死亡旋轉”停止后,新的問題再次出現,太陽翼在此前的死亡旋轉中被彎折,要知道太陽翼是為整個衛星提供動力,假如太陽翼出現問題,衛星將真的“隨波逐流”。
不過令人慶幸的是太陽翼雖然彎折了,但好在能夠正常發電,電力傳輸系統一切正常,由于太陽翼彎折不能進行控制調整太陽直射角度,科學家們只能通過調整衛星姿態去讓太陽翼能夠充分被太陽光直射,來進行充電給衛星提供動力能源。
中科院微小衛星創新研究院副研究員冷佳醒,在事后是這樣描述他們此次救援雙星的,“就像?折翼的蒼鷹?,用喙與利爪鉤住巖縫向上攀登。”這體現了科學家們永不放棄的精神,只要有一絲可能,我們就要將其化為現實!
從“死亡軌道”回到正軌
現在還剩下最后一個關鍵步驟,那就是需要將雙星從“死亡軌道”上拉回到既定DRO軌道上面來,這對他們來說是一場嚴峻的考驗,更是一場與引力之間的賽跑。更重要的是,衛星發射120小時內需要完成首次軌道的啟動,否則雙星進入DRO軌道的機會將會變得渺茫。
中國科學院空間應用工程與技術中心研究員張皓與飛控團隊成員等展開激烈討論,同時火箭預設程序以及各種公式計算,代碼編寫也在同步進行當中,甚至期間中科院大學95后博士研究生孫洋成功計算出DRO備份軌道入軌參數,同時更有2位95后研究生李霜琳、蒲京輝編寫的2萬行代碼已經成功運行在衛星當中,該程序解決了衛星自主導航以及時間同步問題。
就這樣科研工作者們通過多次軌道補救以及精準控制,終于在2024年7月15日,這場橫跨120多天的“太空救援”圓滿的畫上了句號,DRO-A/B雙星組合體成功滑入預定軌道。
結語
此次拯救雙星的意義不僅體現了中國在航天領域的硬核實力,更是與此前發射的DRO-L衛星組成了地月空間尺度的三星互聯互通的通信組網。目前衛星已經在軌穩定運行超過一年,連續工作超過200余天,驗證了CZ-2C運作火箭的高可靠性,彰顯了我國在處理衛星自主變軌以及地面應急響應高效協同的能力,為后面的深空探測任務提供了重要的參考意義!
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