财讯：揭秘中国“天地大营救”背后的“牧星人”：西安卫星测控中心

在过去的一个月里，中国的航天几乎在全世界公众面前上演了“反转剧”: 6月19日，收到了火箭发射异常的消息，中星9a卫星无法进入预定轨道。 7月5日，宇航员通过轨道调整，从半空中“救出”了这颗卫星，送到了预定轨道。 信息公开后，充满神秘色彩的单位再次进入公众视线:中国西安卫星测量中心——中国建立了最早、规模最大、功能最完善的航天器测量和管理中心。 该中心主导了这次天地之间的“救出”。 不太知道，到目前为止，这里成功救治了10颗重大故障卫星，长时间管理了中国的大部分航天器。 现在有一百多颗卫星。 因此，该中心被称为“中国卫星大管家”。 最近，中国青年报的中青在线记者进入中国西安卫星测量中心，试图了解这些太空牧星人和卫星发生故障时，这里上演的起死回生、引起狂澜的“天地大救援”。 “救助”中星9a比通常的急救节约100公斤燃料已经过去半个多月了，说到中星9a，负责“救助”工作的西安卫星观测中心的技术部副总裁杨永安还有点兴奋。 “这次应急处理技术难度高，风险高，过程多复杂，有很多不明确的因素，有遇到的技术。 “6月19日0点11分，中国在西昌卫星发射中心用长征3号乙火箭发射了中星9a广播电视广播卫星，但发射中出现异常，卫星无法进入预定轨道。 西安卫星观测中心技术部负责轨道控制的工程师孙守明对中国青年报中青在线记者说，中星9a预定初始轨道远程地点的高度为4.2万公里，但卫星实际进入轨道后初始轨道远程地点的高度仅为1.6万公里，相差2.6万公里 “这么大的轨道偏差，以前很少遇到”。 但是，在孙守明看来不是“真正意义上的失败”。 包括他在内的“牧星人”可以在地面上控制卫星，使用卫星本身具有的推进剂实施轨道变更控制，使卫星最终进入同步轨道。 但是麻烦的是，如何让广大太空的卫星回到本来应该去的“位置”。 按照预案的措施进行急救治疗，卫星远地点轨道的高度至少要超过2万公里，而中星9a远地点的高度只有1.6万公里。 孙守明说:“虽然积累了很多卫星急救、紧急变轨的经验，但这种情况在历史上还是第一次，操作上有很多新的课题。 “牧星人”的最终选择是用卫星自带的发动机点燃近地，尽量将远地点的高度提高到同步轨道“实现自助”，完成3级火箭“未完的事业”。 有趣的是，在这个新方案中，“牧星人”选择了最节约燃料的轨道变更战略。 据杨永安介绍，如果在轨道变更过程中卫星燃料枯竭，即使将卫星送到定点位置也将成为“死星”。 “我们不仅要把卫星送到预定的地方，而且要尽量‘活下去’。 ”他说 7月5日21点，经过西安卫星测量中心16天的急救治疗，实施了10次轨道调整、6次定点捕获后，中星9a成功完成了东经101.4度赤道上空预定轨道的急救事业。 杨永安说，这次救治首次实现了我国地球同步卫星转移轨道段的近地变轨，大大提高了卫星异常时的变轨控制能力。 他还表明，在整个紧急轨道控制过程中，卫星推进剂的实际消费量远远低于预期。 主机中心员工提出的急救方案与通常的急救方法相比，为卫星节约约100公斤的燃料。 卫星一旦遭遇事故，无法帮助的话就会变成太空垃圾。 这只是“牧星人”拯救卫星的缩影。 西安卫星测量中心公布的数据显示，迄今为止，该中心参与了10余颗重大故障卫星的急救。 熟悉宇宙飞行的人都知道，对任何卫星来说，点火发射只是揭开了其飞行使命的“帷幕”。 每次激烈的火焰飞舞，大地都在颤抖，穿透蓝天的景象后，卫星在地面测量系统的跟踪、测量和控制下，进入预定的轨道，之后，这颗卫星正式开始工作。 与此相应，卫星在轨道运行管理的“大戏”中上演，由“牧星人”担任主角。 卫星在轨道上运行，短则1天或2天，长则10年以上，运行时间长的卫星被称为长时间轨道卫星。 时间越长，对地面“牧星人”的考验也就越大。 西安卫星观测中心宇宙机长时间管理部主任刘军表示，地球周围围绕着电视转播和气象预报等大量卫星和太空碎片，在这些拥挤的太空轨道上，冲突的结果不太可想象。 另外，航天器的运行速度是高铁的几十倍，即使撞到小物体，破碎骨头的可能性也很高。 这需要很长时间的管理者，“每分每秒”盯着这些卫星。 “卫星发生异常，不能比较有效地注入控制指令，卫星不能转移到通常的运行姿势，没有成本的卫星是没用的空垃圾” 到目前为止，西安卫星观测中心技术部的高级工程师韩忠民记得2006年10月23日深夜，自己刚躺下，家里的电话突然响了。 中国的遥感卫星有问题。 姿势可能失控，没有下行信号。 从地面发射的远程指令卫星几乎不运行。 那时，这颗卫星已经在轨道上运行了180天。 已经不是“新星”了。 只是突然，卫星像断了线的风筝一样“失联”！ 包括韩忠民在内的“牧星人”拯救这颗卫星花了69天的时间。 出乎意料的是，这场战斗刚结束，另一场战斗又响起来了。 2007年2月3日，发射不久的北斗卫星也出现了故障。 与上一颗卫星的急救不同，这颗星球上完全没有下行信号，甚至不知道卫星在哪里。 当时很多业界相关人士认为这颗卫星完全失控，复活的可能性微乎其微。 “牧星人”不想放弃 另一个60天，急救事业成功了。 韩忠民说，这两次急救任务的间隔短，持续长，技术难度大，都创造了我国宇宙史的最多。 “很多”卫星逾期服务，为国家节约资金当然是不可或缺的问题，一个不可或缺的问题是，拯救卫星需要消耗燃料，燃料用完后，卫星将失去轨道修正能力，因此逐渐废弃。 “牧星人”在法律上节约燃料，使卫星“长寿”。 到目前为止，工程师李方正2009年9月9日将他所在的西安卫星测量中心埋在桌子上的生日蛋糕、用蓝色奶油雕刻的地球、用黄色柠檬绘制的中国地图、用巧克力制作的太阳能面板和白色卫星中 这一天，飞越万里高度空的两颗“寿星”5岁了。 卫星本来的设计寿命只有两年。 现在这颗卫星服役了10多年，名副其实的是“老寿星”。 这也不是个案。 中国青年报的中青在线记者从西安卫星测量中心得知，现在“很多卫星”逾期服务。 刘军表示，卫星的超期服务相当于一颗卫星做了多颗卫星，卫星的制造、发射价格很高，因此测量员的“精确控制”相当于为国家节约大量资金，加上10颗以上接受急救治疗的卫星，已经成为国家 去年6月，中国卫通企业一行三人特意来到西安卫星测量中心，赠送锦旗，感谢后者解决某卫星通信中继器的干扰问题。 刘军记得当时卫通企业的一位负责人说，消除干扰的任务完成后，受影响卫星十几兆宝贵的通信带宽资源被释放，直接经济效益达到了几千万元。 “谁也不能否定宇宙事业具有高风险、高投入的特征。 空之间的环境干扰、设备、设备寿命等影响，轨道卫星故障时发生的，保护这些宝贵的国家太空资产是我们“牧星人”的使命。 ”刘军说 实际上，随着我国轨道卫星数量的增加，卫星故障率也增加，有必要提高卫星远程诊断的维护能力。 西安卫星观测中心航天器长时间管理部高级工程师李卫平说，“牧星人”专门按照新闻化、可视化、迅速化三个步骤攻防，取得了卫星诊断维修的“医疗资格证”。 几年前，西安卫星测量中心管理卫星约80多个，卫星故障率每天2.7次。 该中心最近公布的数据显示，全年卫星数量大幅增加，但故障率下降了50%。 李卫平对中国青年报中青在线记者说，近年来，为了适应航天强国建设的形势要求，该中心利用人才资源特点加强了相关研究，其中收集整理了国内外千余次故障案例，建立了10多万个诊断知识，自主诊断航天器故障 他说，自该系统运行以来，累计发现卫星各种故障发生了数百余起。 相应地，数百余起卫星故障被消灭在萌芽状态。 (原题:卫星“起死回生”背后的“牧星人”“天地大救出」)(来自澎湃信息，越来越多的原始信息请下载“澎湃信息”APP )