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牧星攬舟逐夢圓

來源:解放軍報

作者:■李永建 呂炳宏 本報記者 安普忠

2022-11-04 10:33:11

原標題:牧星攬舟逐夢圓

來源:解放軍報

原標題:牧星攬舟逐夢圓

來源:解放軍報

2022年10月31日15時37分,伴隨著海南文昌發射場一聲轟鳴,夢天實驗艙在萬眾矚目中由長征五號B運載火箭托舉升空。

與此同時,千里之外的古城西安,一次必將載入史冊的測控任務才剛剛開始。西安衛星測控中心高級工程師崔衛華緊盯屏幕,確保浩如煙海的遙測數據分毫不差。

“艙箭分離”“太陽帆板展開”……隨著夢天實驗艙與空間站組合體越來越近,崔衛華也愈加緊張。

這是載人航天工程“三步走”的關鍵一步。作為測控軟件領域的專家,崔衛華見證并參與了從神舟飛天到天宮建造的全過程。此刻,他距離圓夢“天宮”僅有一步之遙。

“成功啦!”11月1日4時27分,夢天實驗艙與空間站組合體如期交會。11月3日15時12分,神州十四號航天員乘組順利進入夢天實驗艙,大廳內頓時響起排山倒海般熱烈掌聲。平時不茍言笑的崔衛華激動地與徒弟們相擁在一起,喜悅和自豪綻放在每個人的臉上。

“三十年櫛風沐雨,三十年春華秋實。中國空間站‘T’字基本構型在軌組裝完成,是所有‘牧星人’團結奮戰的結果!”如今已是兩鬢斑白的崔衛華動情地說。

為了飛天夢圓,他們一直在追趕

20世紀90年代,正值中國載人航天工程起步的關鍵期。為滿足測控需要,中心決定建立新一代多星測控應用軟件平臺,并在此基礎上研發新的返回控制和落點計算軟件,通過新平臺建立國際化的遠程透明遙控模式……

“相對于我們中心此前的建設發展而言,這是前所未有的跨越。”1996年來到中心工作的崔衛華對此印象尤為深刻。

我國航天事業發展初期,由于中心和測控站之間的通信能力有限,人工協調環節多,發令和判斷的時效性也難以保證。研發基于航天器控制語言的透明遙控平臺,對提升多星測控能力和測控設備的規模化發展有著至關重要的意義。

兩年多時間里,崔衛華埋身于文檔、代碼、數據組成的浩瀚海洋,與團隊成員一起刻苦攻關,最終提前完成各項重大課題,為載人航天測控通信系統建設奠定了基礎。

在這場前所未有的“戰斗”中,崔衛華內心始終充盈著一個信念——奮勇向前,絕不退縮。

中心副總工程師張殷龍退休時,曾語重心長地對崔衛華他們這批年輕人說:“從加加林飛上太空的那一天起,我們就落后了。苦苦追趕了這么多年,如今眼看就要圓夢,我們卻老了。今天,這副擔子交給你們,因為你們才是中國航天測控的明天,希望大家勇挑重擔、接力前行。”

作為我國載人航天工程測控通信系統首任副總設計師,張殷龍經歷了我國航天測控網從無到有的全過程。

1970年4月24日,我國成功發射第一顆人造地球衛星東方紅一號。衛星成功發射,繞地球一圈重回祖國上空,被喀什站成功捕獲。當時擔任調度指揮崗的張殷龍用高亢的口令向全區通播:“天山,跟蹤正常!”

隨著航天事業發展,我國航天測控網實現了從單一頻段到多頻段的進步與跨越,形成一定規模。

中國載人航天工程啟動后,張殷龍和同事們發現,必須進一步提高測控覆蓋率,使用國際通用的S波段,構建全新的航天測控網,才能保障對飛船的跟蹤。

為了建設青島衛星測控站,他們一次又一次勘察點位,一輪又一輪精心計算。

“載人航天,意義非凡。這個過程中,我沒少跟其他人爭執,不為別的,只為絕對安全、萬無一失!”張殷龍回憶,為了能得到更加完整的火箭飛行數據,他曾力排眾議,在處于火箭飛行軌跡中間位置的渭南衛星測控站安裝雷達設備。

事實證明了張殷龍的長遠眼光。至今,這套設備仍在參與每一次神舟飛船的發射測控任務,成為托舉神箭飛天的功勛裝備。

時任高級工程師祁思禹與張殷龍曾是搭檔。如今,祁老已年近九旬,回憶起與張殷龍并肩戰斗的日子,他高興得像個孩子:“人們當時都說,張殷龍管硬件,我管軟件,有我們倆‘軟硬搭配’,就沒有完成不了的任務!”

1975年11月29日,正是在祁老的研究論證及主導參與下,我國成功回收第一顆返回式衛星,并在世界航天史上首創了衛星回收一次成功的奇跡。

當時,衛星原計劃飛行3天。發射后,衛星在軌運行僅數圈,遙測數據就顯示:用于調整衛星姿態的氣瓶正在“漏氣”。此刻,幾乎所有人都認為需要提前回收衛星。祁思禹通過認真計算和深思熟慮后,堅定地認為:衛星可以按計劃完成飛行。

“你敢擔保衛星能按時回來嗎?憑的是什么?”時任原國防科委副主任的錢學森雙眼盯著祁思禹問。

祁思禹自信地回答:“這種情況可以通過指令控制衛星,并使氣壓繼續維持下去。”

果然,衛星按照祁思禹設想的那樣,圓滿完成了原計劃的3天飛行,順利回到祖國懷抱。祁思禹自此“一戰成名”。

20年后,作為著陸場系統首任副總設計師,祁思禹加入到載人航天隊伍中。憑借在航天器回收領域的豐富經驗與豐厚成果,他帶領團隊奠定了神舟飛船搜救回收的技術基礎。

2000年1月,祁思禹與張殷龍一同光榮退休。此時,神舟一號無人飛船任務已經圓滿成功兩個月,中心以載人航天工程為牽引,完成了近百項重大技術突破,成為助推中國人圓夢飛天的關鍵力量。

“功成不必在我,功成必定有我。我們這一代人,盼這一天盼了半輩子。未來,終究屬于年輕人。能讓他們踩在我們的肩膀上干成這份事業,我們很知足。”祁老欣慰一笑,眼中滿懷期冀。

因載人航天而生,為載人航天而戰

“青島,USB、雷達跟蹤正常!”在歷次載人航天飛行任務中,人們總能從電視里聽到這清晰洪亮的調度口令。

黃海之濱,紅瓦綠樹之間,青島衛星測控站一座座白色的測控天線傲然挺立,與碧海藍天交相輝映。

正是在青島衛星測控站的守護下,“神箭”一次次托舉著“神舟”完成在祖國陸地上空的最后一段飛行,目送飛天英雄們奔向浩瀚的星海。

1996年4月1日,在載人航天工程的建設大潮中,青島衛星測控站應運而生,開啟了一段面朝大海、遙望星空的傳奇征程。

“建站之初,形成能力是第一位的,物質條件是次要的。”高級工程師邱德敏回憶,他一畢業來到青島衛星測控站,就投身到神舟六號任務準備中。雖然那時已建站七八年,但科技人員的工作生活環境仍比較“簡陋”,抄筆記、畫線路都是席地而坐。

神舟六號任務前,某設備突發故障,無法正常運轉。“無論問題大小,必須當天解決,絕不讓問題過夜!”這是自青島衛星測控站組建第一天起,上下始終堅持的一條“鐵律”。邱德敏與團隊成員頂著凜冽的海風,連夜測試、焊接,排除了故障。

2021年,中國空間站建設大幕正式拉開,青島衛星測控站迎來了更加艱巨的挑戰:與以往任務相比,神舟十二號飛船發射的射向有一定偏轉。如果天線仰角過高,繼續跟蹤就會使天線逐漸追不上火箭的飛行速度,導致目標丟失。

經過數月論證,他們決定采用新策略。這樣的跟蹤新策略不僅考驗天線驅動設備的穩定性,對操作手而言,天線轉動慢一秒、差一度都可能導致無法順利重新捕獲飛船。

10余套方案優中選優,50余次演練充分驗證,他們終于等到了實戰的那一天。

2021年6月17日9時22分,神舟十二號載人飛船發射升空。310秒后,船箭組合體進入青島上空。

“發現目標!”操作手霍曾元眼前一亮,左手放在按鍵上,右手握著操縱桿,果斷出手,很快完成天線調轉。

“捕獲完成!”此時,測控機房內掌聲雷動……任務完成,當霍曾元的右手緩緩離開操縱桿時,手心已全是汗水。

“藝高人膽大!”工程師邵軍飛上前,給予這位年輕的同事最有力的擁抱……

如今,最初那些令人揪心的技術難題,已經成為青島衛星測控站科技人員得心應手的常規操作。當一個個航天員飛行乘組在他們的牽引下飛向茫茫太空,邵軍飛總會在心中為他們默默祝福:“有我們的守護,你們放心飛!”

對精度的追求,只有進行時,沒有完成時

荒無人煙的著陸場上空,隨著碩大的降落傘緩緩張開,神舟飛船返回艙距離地面越來越近。

返回艙一落地,搜救隊員沖下直升機簇擁上前,打開艙門,歡迎航天員回家……

如今,著陸場搜救人員已能確保每次神舟飛船返回都“艙落人到”。這得益于測控系統對返回艙落點的精確預報。形象地說,如果把飛船返回比作汽車停車,測控系統計算的就是“踩剎車”的時間和力道。

“我們就是搜救人員的眼睛。”中心宇航動力學國家重點實驗室主任李恒年如是說。

2002年4月1日,神舟三號無人飛船返回艙在四子王旗著陸,返回落點預報結果與實際落點相差僅幾公里。但李恒年始終感覺這個結果不盡如人意,“推翻”原有模型的念頭逐漸涌上心頭。

“敢于否定前人的既有經驗,才是創新的開始。”李恒年說,“對精度的追求,只有進行時,沒有完成時。”

1999年底,一顆氣象衛星即將發射。當時,剛剛32歲的李恒年就曾推翻了前輩們一直采用的傳統算法,建立起全新的數學模型。最終,這一數學模型使衛星的軌控精度大大提升,還節省了星上燃料。目前,這項技術已成為我國實現同步軌道衛星軌道精準控制的重要基礎性技術之一。

經過攻關探索,李恒年的《試驗飛船返回計算方案及軟件》正式問世。該計算方法,使地面預報飛船著陸點精確度大幅提升,大大提高了地面搜索救援效率。

2003年,李恒年團隊對神舟五號返回艙落點的預報與實際僅差1公里,首創“搜救直升機與飛船幾乎同時著陸”的紀錄;2008年,神舟七號任務中,這一紀錄一舉突破至374米,搜救人員僅用12分鐘就趕到返回艙落點。

“李恒年主任總是對我們說,做最難的事最快樂。只有把自己逼至‘絕境’,創新的源泉才能滾滾而來。”現任中心返回艙落點計算和決策小組組長何雨帆欽佩地說。

后來者接過李恒年的接力棒——神舟十二號任務籌備階段,何雨帆帶領團隊經過數十輪論證,建立了更為完善的氣象風修正模型,升級了全新的落點計算軟件。

2021年9月17日13時30分,神舟十二號返回艙在東風著陸場安全降落。經過測算,何雨帆團隊的落點預報結果與實際相差不到100米,創造了我國在有風環境下返回式航天器落點預報新紀錄。

何雨帆介紹,他們的團隊已將視野投向新一代載人飛船落點預報算法的優化工作,向著新的測控技術高地發起沖鋒。

永恒的精神高地,永遠的力量源泉

2020年11月,冬日的內蒙古阿木古郎草原,寒風呼號、呵氣成冰。

一眼望不到邊的草原上,中心某活動測控站的科技人員正向著神舟五號返回落點紀念碑行進。

“到了到了,終于見到你了!”第一次看到眼前的紀念碑,剛參加工作不久的陳文豪,興奮地仔細端詳。

顧不上行程的疲憊,陳文豪和同事們迫不及待地拿出排筆,認認真真地為紀念碑上的大字蘸紅描新。隨后,在鮮紅的黨旗前,他們舉起右拳,莊嚴宣誓。

鏗鏘有力的聲音,在草原上空回蕩。老著陸場人的紅色基因就這樣融入了這群年輕人的血脈。

時隔數年再次回到這里,工程師朱黨峰內心感慨萬千。1999年,他剛剛畢業,便來到組建不久的中心原著陸場站,參與到飛船回收搜救任務中。

自此,在朱黨峰的回憶里,每當“白晝流星”劃過天際,“功勛著陸場站”的旗幟總會在阿木古郎草原迎風飄揚。

2016年,神舟十一號任務后,根據工程總體規劃,載人航天主著陸場將從四子王旗轉移至巴丹吉林沙漠。一切都要從頭再來,一切都要重新摸索。

“雖然近兩年來,執行任務的主體力量已慢慢由‘80后’開始往‘90后’甚至‘95后’過渡,但老著陸場人的風骨始終激勵著我們忠誠擔當、勇當先鋒。”朱黨峰說。

為完成神舟十三號載人飛船返回段測控任務,今年4月初,他們輾轉機動數百公里,奔赴新的任務點位。面對新的環境,他們嚴密制定方案計劃,利用各種手段模擬實戰,多次組織演練,最終取得圓滿成功。

如今,這支隊伍已長期部署在東風著陸場,繼續為神舟安全返回貢獻力量。“經歷了這兩年載人航天任務的磨煉,年輕同志快速成長。”該站黨委書記陳海東介紹說。

回望過去的30年,“牧星人”始終以祖國的需要為最高需要,以航天報國為最大責任,以銳意進取、敢闖敢試的大膽創新,彎道超車、換道領跑的追趕超越,成為載人航天戰線上的攀登者、載人航天精神的踐行者。

——他們“特別能吃苦”。2016年,為適應后續載人航天任務的需要,喀什測控站將龐大的測控設備整體再次搬遷至戈壁深處,踐行著“走進戈壁就是走向榮光,再進戈壁就要再創輝煌”的錚錚誓言。

——他們“特別能戰斗”。天宮二號空間實驗室發射前20小時,廈門測控站與臺風“莫蘭蒂”狹路相逢。為確保任務如期進行,他們第一時間穩供電、控秩序,終于在任務前10小時將一切恢復正常。

——他們“特別能攻關”。前瞻到空間站建造期間發射任務密度大等問題,空間站建設啟動前,渭南測控站正式啟用我國首套S波段星地模擬對接系統,大大縮短了任務準備周期,為空間站建造進程爭取了時間。

——他們“特別能奉獻”。雖然無緣在聚光燈前亮相,但他們始終以高標準精心組織、嚴守細節,用最短的時間精細處理數以萬計的遙測數據,確保及時處理、精準比對,為空間站的建造提供監視數據支撐與測控保障。

“巡天之路上,幾代測控人勇闖新路、鍥而不舍,激勵著我們始終胸懷報效祖國的滿腔熱血,精測妙控,忠誠守護。”西安中心總工程師楊開忠說。

身居斗室之中,經緯九天之間。中國“牧星人”放眼星辰大海的征途永遠沒有終點。

夢天夢圓

■李 想

一道光弧,在世人的仰望中點亮長空,

一路長征,以追趕者的姿態握手成功。

合體,是中華飛天夢圓的又一次疊加,

調姿,一組長翅膀的驚嘆號開始新的遠征。

從此,星輝斑斕間,

又多了一船渴望、一船神奇。

多了一支慣寫漢字的筆,

開始以更細膩的筆觸,在新的高度

續寫種子發芽、夢想開花。

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