發射中心
從神舟一號到神舟六號,中國北京航天指揮控制中心以百分之百的測控成功率,給世界一個精彩的亮相。中國已經成功掌握載人航天飛行控制技術,並成為繼俄羅斯、美國之後的世界第三大載人航天飛控中心。2005年,中央軍委主席胡錦濤簽署通令,為他們記集體一等功。測控通信系統是載人航天工程七大系統之一,北京航天指揮控制中心是這個系統的“神經中樞”。“神舟”飛船上天后能否進入軌道、正常運轉、安全返回,航天員能否準確無誤地完成各項飛行操作等等,完全依賴於指揮控制中心統一指揮和調度地面龐大複雜的測控系統,實施精確的測量和控制。為確保載人航天成功,北京航天指揮控制中心科技人員研製出具有7000多個模組和100餘萬行源程式的飛行控制軟體系統,制定出《測控通信系統初步實施方案》 、 《飛船試驗組織關係》等上百套不同崗位的操作方案以及上百套應急處置方案。在“神舟”五號載人航天飛行時,該中心先後進行軌道確定28次,按計畫啟動軟體進程1400餘個,傳送遙控指令鏈87條,遙控指令437條,程控指令445條;指令傳送、數據注入全部準確無誤,在中國載人航天史冊上創下零失敗紀錄。
載人太空飛行器的精確返回控制技術,是載人航天飛行安全成功的核心技術之一。指揮控制中心科技人員獨創返回控制參數計算與返回落點預報方法,開發出飛船返回的核心控制軟體,在目標落點等計算結果的精度、準確性和可靠性上,超過任務總體技術要求,填補了國內空白,使中國成為繼俄、美之後第三個掌握此項技術的國家。
飛船軌道精度是世界性難題。指揮控制中心科技人員運用高精度時間與坐標系統、大氣密度計算模式等先進技術,使飛船定軌精度優於百米量級,取得我國近地太空飛行器定軌30年來的重大突破,為我國曆次載人航天飛行任務的成功作出重要貢獻。
隨著中國載人航天事業的發展,指揮控制中心相繼攻克測控過程可視化技術、飛行控制自動化技術、智慧型化故障診斷技術、應急救生控制技術等重大科技課題,8項技術達到國際先進水平,建設成為世界第三個具有透明控制能力、可視化測控與指揮能力、高精度實時定軌能力、高速數據處理能力、自動化計畫生成能力的現代化飛行控制中心。
俄羅斯宇航局局長到北京航天指揮控制中心參觀時,連連讚嘆:“中國人了不起,你們在短時間內創造了奇蹟!”
中樞神經
北京航天飛行控制中心位於北京北郊的北京航天飛行控制中心,再次成為全世界關注的焦點。多年來,神舟系列飛船的成功發射,曾使這裡吸引了世界的目光。今天,嫦娥一號衛星騰空而起,從升空到環月飛行,在這裡將全過程實施統一調度、指揮和控制。北京航天飛行控制中心成立於一九九六年三月,組建十多年來,這裡圓滿完成了六次神舟號飛船飛行控制任務和衛星指揮保障任務,建成了中國第一個、世界第三個具有透明控制能力、可視化測控與指揮能力、高精度實時定軌能力、多類型數據融合處理能力、自動化飛行控制能力的現代化飛行控制中心。
繞月探測工程在研製階段劃分為衛星、火箭、發射場、測控、地面套用五大系統,轉為飛行實施階段後,將由北京飛控中心主導。衛星實施發射時,由西昌衛星發射中心統一指揮,火箭將衛星送入太空後,北京飛控中心成了指揮部。飛控中心主任朱民才被任命為測控系統指揮部指揮長。朱民才介紹,位於中國各地的各航天測控站、天文測量站,位於太平洋上的遠望二號、三號測量船,以及歐洲和智利的航天測控站將在北京飛控中心的統一調度下,完成衛星的跟蹤測量和控制任務。工程總體、衛星系統和地面套用系統的相關專家也將會聚北京飛控中心,在飛行正常時監視飛行狀態,出現異常時提供決策參考。當衛星按照既定方案飛行時,北京飛控中心享有飛行控制的全部決策權;而當飛控方案不得不進行重大改變時,經專家討論上級決策後,由北京飛控中心組織指揮實施。
北京航天飛行控制中心主任朱民才向記者介紹,該中心自組建以來,堅持走自主創新之路,突破了航天飛行器、透明控制、高精度軌道確定、飛控自動化等一系列關鍵技術,成功研製了以載人航天飛行控制軟體為核心的一系列大型軟硬體系統。
朱民才說,該中心是這次繞月探測工程的飛行控制中心,主要負責飛行期間的組織指揮、數據處理、控制計算、分析決策和信息交換,同時也是在軌長期管理和控制操作的中心。所有的測量數據都匯聚到這裡,所有的指令都從這裡發出,應急決策也在這裡做出最終決定。
“從衛星起飛後的四百秒,到衛星的壽命結束,所有對衛星的控制工作都是在這裡完成的。”朱民才說。
朱民才說,這次飛行分為四個階段:第一階段是發射階段,由運載火箭把衛星送入地球軌道,二十五日下午六點左右進行第一次變軌控制;第二階段是調相階段,經過三次變軌使衛星獲得奔向月球的能量;第三階段是地月轉移階段,衛星將瞄準月球的方向飛去,這個過程大約需要一百一十四個小時;第四階段是近月制動階段,當衛星接近月球時,對衛星進行減速,這一控制過程分三次完成。“第一次近月制動安排在十一月五日中午十一時二十五分。”朱民才說,通過這次控制,衛星將達到近月點二百公里、遠月點八千六百九十七公里、周期為十二小時的繞月橢圓軌道。如果這次控制成功,嫦娥一號衛星百分之九十的任務就成功了。
朱民才說,這次飛行控制過程非常複雜。衛星在飛行期間一共要經歷十幾種不同的飛行模式,飛控中心對衛星的控制指令多達兩千多條,數據注入有五十七種不同的功能。此外,這次飛行控制新技術多,關鍵技術多,包括地月轉移的控制技術、月球軌道的精密定位技術、多體制聯合測量技術等。
儘管難點頗多,但北京航天飛行控制中心對完成這次這次任務充滿信心。“我們編寫了實施方案二十八份,技術方案累計達四千八百多頁。我們做好了充分的準備。”朱民才說。
胡錦濤來訪
2005年10月16日時許,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席胡錦濤來到北京航天飛行控制中心,與正在太空飛行的航天員費俊龍、聶海勝進行實時通話。2005年10月16日電中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席胡錦濤於下午16時12分至40分之間,同神舟六號載人航天飛行航天員乘組進行通話。中央人民廣播電台、中央電視台、中國國際廣播電台、新華網、人民網將進行現場直播。
中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席胡錦濤於10月16日下午16時20分至40分之間,同神舟六號載人航天飛行航天員乘組進行通話。
2005年10月15日下午,中央人民廣播電台、中央電視台、中國國際廣播電台、新華網、人民網將現場直播胡錦濤同神舟六號航天員乘組通話。
人才薈萃
該中心274個重點崗位中,30歲以下的年輕人占了85 %以上,他們大都是1995年以後畢業的博士、碩士和本科生。有100多名青年科技幹部已經成長為各個專業的技術帶頭人,關鍵技術課題負責人平均年齡不足30歲,形成了朝氣蓬勃的優秀青年科技人才方陣。北京航天飛行控制中心擔負著中國載人航天飛行控制任務,是載人航天飛行任務的指揮調度、飛行控制、數據處理和信息交換的中心。為了激勵更多的青年科技人才獻身祖國航天測控事業,中心黨委堅持用載人航天工程這一偉大事業凝聚人,積極為青年科技人才脫穎而出鋪路搭橋。在工程實踐中,他們大膽起用年輕人,每年選派部分青年科技骨幹到國內外一些科研院所學習交流,或送往清華大學、北京航空航天大學深造。同時,中心還制定了一系列激勵機制,破格選拔優秀青年科技幹部擔任領導職務,設立“科技幹部突出貢獻獎”、“特別貢獻獎”、“金星獎”,激勵一大批技術全面、作風過硬的高素質青年航天測控人才脫穎而出。
目前,這箇中心已擁有博士、碩士119名,高級工程師95名,先後在國家核心期刊和學術會議上發表學術論文340多篇,153項科研成果獲得省部級以上獎勵,15人享受政府特殊津貼,5人獲航天基金獎。1996年組建以來,這箇中心圓滿完成了6次神舟飛船飛行控制任務,建成了中國第一個、世界第三個現代化飛行控制中心。在神舟六號載人航天飛行測控任務中,他們自主研發的精確返回控制技術,使返回艙實際運行軌跡比神舟五號精確了2.8公里。他們自主研發的高精度實時定軌技術,是中國近地太空飛行器定軌技術30年來的重大突破。