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把脈天氣 他們這樣為神舟十五號發射選良辰

2022-11-28 16:53:39 來源:央視新聞客戶端

今天(27日),神舟十五號發射任務組織全區合練。目前,發射任務各系統已經完成了相關功能檢查,并做好發射前的各項準備工作。

測控系統:無縫接力 全力護航神舟任務


(相關資料圖)

在航天任務中,測控系統是掌握飛行器狀態的千里眼、順風耳,是天地交流的傳聲筒。就像一雙無形的手,控制火箭入軌、空間站運行、返回艙返回。按計劃,“神十五”和“神十四”航天員乘組將在空間站交叉駐留約一周左右,首次同步開展載人飛船發射和回收任務的酒泉衛星發射中心測控系統,無縫接力,全力保障神舟任務。

這是神舟十五號載人飛行任務發射前的最后一次全系統合練。酒泉衛星發射中心東風站是距離發射場最近的測控站點,作為火箭發射測控第一站,它承擔著火箭上升段飛控、逃逸、返回段返回艙開傘等關鍵節點指令發送、保障航天員同地面話音通信、航天員生理信息監測等任務。

酒泉衛星發射中心測發技術總體專家 諶廷政:測控通信是火箭和飛船在飛行過程中與地面聯系的唯一紐帶。在本次任務中,我們的發射場測控通信系統,面臨了兩個方面的挑戰:一方面是極端嚴寒天氣下穩定可靠跟蹤的挑戰,另一方面發射與回收雙線并行,要求我們在任務準備過程中必須要同步組織、同步實施、高度統籌,確保發射、在軌與回收過程中測控通信的精準可靠。

為了能“穩、準、快”地捕獲目標,東風站科技人員每日進行設備維護,每周開展三次以上任務專項、應急處置、崗位操作、軌道計算訓練,從文書擬制、方案學習到流程演練,每一個環節都反復驗證,每一個細節都嚴格把關,使人員、設備達到最佳參試狀態。

總臺記者 沈玲:這里就是代號為“雙城”的大樹里測控點,我身旁的這臺光學望遠鏡,口徑約600毫米,實際作用距離卻在1000公里以上,是名副其實的追蹤火箭、飛船的“千里眼”。科技人員需要以毫米級的精度操作單桿,控制設備,實現對目標飛行器的精準識別和捕獲。

航天測控要求看得見、更要跟得上、跟得穩。大樹里測控點根據不同任務、不同階段可能出現的情況,完善185份任務文書和76份應急方案預案,把最充分的測控手段做在地面,把余量留在天上,確保航天員安全進出太空。

酒泉衛星發射中心測控分系統高級工程師 宋雨:從飛船發射、對接、在軌運行到返回,我們的活動統一測控設備和固定統一測控設備全程參加,聯合系統內其他光學、雷達、遙測等設備,構建了精準、可靠、嚴密的跟蹤測量鏈,全力護航神舟任務,實現“跟蹤測量立體連續、落點預報快速準確、搜索救援艙落機臨”的測控保障目標。

測發系統:全力保障“神箭”超低溫環境發射

與以往神舟任務不同,此次神舟十五號載人飛行任務發射窗口期正值寒冬暗夜時分,臨近發射,這幾天發射場夜間最低氣溫降至-20℃,直逼火箭發射最低溫度條件,是載人發射任務有史以來環境溫度最低的一次,酒泉衛星發射中心測發系統工作人員24小時值班待命,讓“神箭”在最寒冷的季節,有最溫暖的陪伴。

酒泉衛星發射中心測發系統空調崗位參試人員,正在測試塔架封閉區空調升溫能力。溫度過高或過低都會影響火箭內成千上萬個元件能否正常運行。

酒泉衛星發射中心測發部門工程師 李鵬沖:在空間站建造階段,我們發射場對塔架的空調進行了全面的升級,配備了熱泵、機組電加熱和風管電加熱系統。經過了兩次調試之后,加溫效果得到了明顯改善。

總臺記者 李曉旭:發射塔架外面風雪交加,塔內卻是明亮溫暖的,火箭表面溫度,有將近9℃,這樣的溫度也可以滿足火箭內部元器件對于溫度的需求。工作人員用特制帆布來密封塔架的縫隙,同時還利用保溫圍裙進行了層級之間的隔斷,這樣就能有效確保各層級之間的溫度、濕度和潔凈度得到精準調控。

除了給箭體本身做好防寒保暖,火箭燃料調溫也是測發系統的重要一環。在火箭加注前,工作人員必須穿戴15斤、全密閉的防護裝具,對燃料及調溫設備巡視檢查近4小時。

酒泉衛星發射中心測發部門工程師 李鵬沖:從推進劑加注結束到發射有10~20個小時時間間隔,在這個過程中,推進劑會受到環境溫度的影響,所以我們在加注前,要對推進劑進行預調溫。

超低溫環境同樣考驗著發射場地面設施設備。在距離發射塔架僅有300米的光學測量點位,是計算火箭漂移量、優化火箭系統設計的唯一數據來源。此時,工作人員正在使用全新研制的遠程遙控系統對設備進行開機預熱。

酒泉衛星發射中心測發技術總體專家 諶廷政:中心著眼智慧賦能的航天發射愿景,全新研制了火箭地面測發控系統,大力提升了火箭測試發射的自動化和智能化程度。目前,發射場各系統狀態良好,滿足實施發射的條件。

把脈天氣 為火箭發射選良辰

神舟十五號發射在即,氣象是直接關系到火箭能否按時成功發射的重要因素之一,為此,酒泉衛星發射中心氣象室的科研人員這兩天也正在加緊進行氣象監測和氣象會商,確保為任務指揮部的科學決策提供及時準確的氣象預報。

11月下旬,酒泉發射中心已經進入初冬,由于中心處于荒漠地帶,晝夜溫差大,夜間氣溫低點時刻觸及-20℃,為應對可能出現的極端天氣,氣象保障團隊加緊對發射當天的天氣情況進行會商。

酒泉衛星發射中心發射場系統首席氣象預報專家 李興東:氣象是影響任務進程和安全的重要因素之一。載人航天任務涉及面廣,工作計劃性強,每一步都要嚴格按時間節點運行,因此,我們需要對任務一周內的天氣變化趨勢,進行一個預測,并在發射前三天對地面風、高空風、氣溫等可能影響發射的天氣狀況進行精準預報。

由于此次神舟十五號任務是在冬季實施發射,考慮到低溫和風沙天氣對火箭發射帶來的影響,這也對氣象室能否為載人飛行任務指揮部提供準確預報,提出了新的挑戰和更高要求。

酒泉衛星發射中心發射場系統首席氣象預報專家 李興東:這個季節的氣候特點主要是晴冷干燥,降水稀少,但這個季節又有一個明顯的特征,就是弱冷空氣比較頻繁,還有就是寒潮這樣的強冷空氣也是所有的季節里面最多的一個,相當于冷空氣的性質比較極端。

為了使預報結果更加準確,氣象預報員多方著手,通過風云衛星、探空氣球、多普勒雷達等氣象裝備,隨時隨地把脈天氣。

氣象系統的精準預報直接關系到火箭能否按時成功發射,容不得絲毫馬虎,因此,氣象室的參試人員,對發射月近40年來能夠影響到發射的氣象因素進行了專題技術準備,對大于10米的地面風和大于60米的高空風及低于-20℃的低溫天氣逐一進行了歸納總結。

酒泉衛星發射中心發射場系統首席氣象預報專家 李興東:我們一直加強同中國氣象局、甘肅省氣象局的合作交流,確保發射場的數值預報系統、氣象信息化平臺始終處于國內氣象業務應用中第一梯隊。我們加強了發射場的氣象監測,尤其是加注和發射階段的天氣狀況。我們還加強了天氣會商密度,從一天一次增加到一天三次,確保為任務指揮部的科學決策,提供及時準確的氣象預報。

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