看不見的豐碑在這里樹起
航天測控是航天工程的重要組成部分。它通過測控網,對航天器進行跟蹤、測量和控制;是反映一個國家綜合科技實力的重要標志之一。
我國的航天測控,由于受到諸多條件限制,測控網覆蓋率還不到發達國家的五分之一。在我們起步時,他們已遠遠走在了前面。不在同一起跑線上還想超越,那是何等地艱難!
最初的衛星測控中心,是伴隨我國第一顆人造地球衛星發射而組建起來的。當時大多數科技人員對航天測控知識知之甚少。軌道計算、軟件設計都要從頭學起。就在這種條件下,他們勇于拼搏,刻苦攻關,經過一年多努力奮斗,終于編制成“東方紅一號”衛星軌道計算、軌道預報、數據處理等一整套測控方案。1970年4月24日,我國第一顆衛星成功發射后,他們準確預報了衛星飛臨世界244個城市上空的時間和方位。
1975年,我國發射返回式衛星。送衛星上天不易,讓衛星返回更難。當時,只有前蘇聯和美國掌握了衛星回收技術,而且是經過多次失敗后才取得成功的。我國能否首戰告捷,航天測控十分關鍵。這時,一個意外的難題出現了。由于運載火箭推力等因素的限制,我國第一顆返回式衛星的軌道傾角設定在63度。而傳統的衛星軌道計算公式存在一個63.4度的“臨界傾角”奇點問題:即衛星軌道面與赤道面的夾角處于63.4度時,運算公式中的分母就是“0”,導致無法計算。
63和63.4,太接近了!衛星發射一旦出現入軌偏差,接近“臨界傾角”,衛星的運行軌道就無法計算,或計算時出現很大誤差,衛星就不能準確回收。怎么辦?中心軌道室科技人員經過反復討論研究,認為既然衛星的軌道傾角無法改變,那就改變計算方法。于是,他們夜以繼日,反復推導、分析、計算,終于在衛星發射前,找到新的軌道計算方案,避開了“臨界傾角”這個難題。
1984年,我國發射第一顆地球同步軌道通信衛星。測控這種衛星的技術十分復雜,而且需要高性能計算機。美國等發達國家測控這種衛星時,用的是運算速度每秒百萬次以上的高性能計算機。而西安衛星測控中心那時只有4臺晶體管計算機,加在一起運算速度也只有幾十萬次/秒,總內存量不如一臺286微機。嚴格說,這種設備不具備執行任務能力。但他們用軟件彌補硬件的不足,即用科學的測控計劃、靈巧的總聯程序、精細的軟件設計,來彌補計算機處理速度不夠和內存不足的缺陷。經過反復試驗,他們通過4臺計算機并聯,應用新的測控方案和測控軟件,確保了測控任務的圓滿完成。不久,國外航天專家到中心參觀,看到這4臺落后的計算機,怎么也不相信,用這樣的設備能實現對通信衛星的測控,認為中心把先進的計算機藏起來了。許多年后,人們還忘不了這件事,稱贊這4臺計算機為“功勛計算機”。
1992年,載人航天工程啟動。西安衛星測控中心承擔和完成了六次神舟飛船的測控回收任務。
最令人難忘的是神舟五號飛船的回收。2003年10月16日,返回中的飛船進入“黑障區”。這時,飛船與大氣層劇烈磨擦產生電磁屏蔽,與地面通信暫時中斷。飛船出“黑障區”時,回波信號劇烈起伏,前置雷達站跟蹤目標不穩,若此時不能及時捕獲目標,就無法得到引導數據,從而影響各種控制指令的發送。關鍵時刻,中心果斷實施“光學引導”,使雷達及時鎖定了目標,并測下了飛船每個瞬間的方位、姿態和速度。返回艙打開降落傘,空中搜救分隊與飛船返回艙幾乎同時著陸,迎接航天英雄楊利偉勝利歸來,中華民族千年飛天夢想圓滿實現。
臨戰前改變方案是兵家大忌。神舟六號飛船返回前夕,為確保返回安全,指揮部決定將著陸地點東移9公里。這意味著用兩個多月完成的回收搜救方案要重做,而當時離回收只有短短幾天了。他們制定新方案,突擊演練,終于在規定時間,建立了新的搜救狀態。神舟六號返回雖在夜間,中心首次用新的光學記錄設備,在飛船未出“黑障區”時就準確捕獲目標,并對飛船返回進行了實時拍攝,搜救人員僅用12分鐘就趕到落點現場,向世界展示了我國高超的航天器返回控制能力。
中心目前已具備同時執行2顆衛星實時測控和1顆衛星任務準備的能力;可同期管理40顆以上在軌衛星的能力。
該中心40年拼搏奮斗,實現了航天測控“飛向太空、返回地面、同步定點、飛船回收、多星管理”五大跨越,圓滿完成了6次“神舟”飛船、100余顆衛星的發射測控、回收和在軌管理任務,為我國航天事業樹起一座座不朽的豐碑。