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为飞船装上“眼睛”!青岛科研力量护航神舟再出征

  今日0时23分许,我国在酒泉卫星发射中心成功发射神舟十三号载人飞船,约6个半小时后,飞船与天和核心舱将顺利完成快速自主交会对接。西安卫星测控中心是此次任务的轨道计算备份中心与陆基测控网调度管理中心,为任务全过程提供关键测控支持。作为本次任务主力测控站点的西安卫星测控中心青岛测控站成功捕获、精准跟踪,并完成船箭分离等关键指令发送,圆满完成神舟十三号载人飞船上升段测控任务,顺利将3名航天员送入太空。记者今天凌晨在青岛测控站现场见证了这一幕。

  昨晚8时,青岛测控站测控大厅里灯火通明,所有参加神舟十三号任务的岗位人员严阵以待,调度指挥员张椰在呼点各号,调度里传来各号底气十足的回答声。 4个多小时的准备过程中,学习文件、参数检查、精准操作,记者在参试人员脸上看到的是淡定与从容。

  青岛测控站再次承担神舟飞船上升段测控任务,船箭分离等关键指令从这里发出,这一棒不容有失。青岛测控站在此次任务中参试设备最多、技术状态最复杂,技术骨干每天都要进行设备检查、召开技术研讨会,确保任务前不留任何问题隐患。长征二号F运载火箭准时点火。等待,所有人的心跳与屏幕上跳动的时间同频共振。时间每前进一秒,青岛测控站的期待就增加一分。“青岛发现目标!”技术总体蔺元祯工程师的一声报告打破了静默。角度捕获手薛玉龙紧盯屏幕上移动的目标光点,准确识别,果断捕获,青岛测控站稳稳跟上神舟十三号载人飞船。“青岛USB、雷达跟踪正常,遥测信号正常!”调度指挥员张椰铿锵的口令将这一信息传至东风中心、西安中心,来自青岛的声音再次响彻全国。

  随着神舟十三号载人飞船上升段测控任务圆满完成,青岛测控站机房内,工作人员的兴奋与激动久久不能平复。青岛测控站全体科技工作者一致表示,能参加空间站任务非常光荣,历史的接力棒交到自己手中,就必须万无一失、圆满成功。

  记者了解到,今年执行神舟十二号任务时,青岛测控站首次遇到载人飞船上升段高仰角过顶,增加了任务的难度。这一次,同样遇到高仰角过顶问题,青岛测控站任务项目组不断研究分析,完善方案预案,进行捕获演练操作几百遍,几十套应急预案烂熟于心。有了神舟十二号的成功经验,青岛测控站此次应对高仰角过顶已轻车熟路。

  加上神舟十三号任务,青岛测控站今年取得了空间站五战五捷的优异成绩:4月29日,青岛测控站圆满完成天和核心舱运行段首圈测控任务;5月29日,青岛测控站圆满完成天舟二号货运飞船运行段首圈测控任务;6月17日,青岛测控站圆满完成神舟十二号载人飞船上升段测控任务;9月21日,青岛测控站圆满完成天舟三号货运飞船运行段首圈测控任务;10月16日,青岛测控站圆满完成神舟十三号载人飞船上升段测控任务。掌声一次次在青岛测控站测控大厅响起,所有的付出在胜利的那一刻得到回报。无论是平时还是节日,青岛测控站的科技人员始终坚守在岗位上。在伟大的航天事业面前,青岛测控站凝结成紧密的战斗集体,没有一个人退缩。

  建站25年来,13次“神舟”飞天、5次“嫦娥”奔月,青岛测控站始终保持着100%的测控成功率。

  “针对此次任务的新情况、新特点,我们西安中心通过改进中心计算机系统,优化轨道计算模式,实现了对载人飞船初始轨道以及分离点参数的快速计算,尽最大可能确保了时效性。”西安卫星测控中心正高级工程师杨永安告诉记者。

  在载人航天任务中,西安卫星测控中心作为轨道计算备份中心,与北京航天飞行控制中心共同负责对航天器发射入轨、在轨运行、返回再入等阶段进行精准跟踪监视与计算分析。完成计算后,两个中心需通过数据比对,确保两者计算结果在误差允许范围以内,才能实时判断飞船的轨道数据、运行工作状态、返回舱落点等信息。

  “‘备份’是世界航天界通用的国际惯例,是为了确保重大航天任务的稳妥可靠、万无一失特意设置的。早在载人航天工程启动之初,我国便在建设全新任务控制与指挥中心的同时,对西安卫星测控中心进行改造利用,充分利用西安中心丰富的卫星测控经验,为载人航天任务的测控工作设置牢固‘双保险’。”西安卫星测控中心总工程师杨开忠介绍。

  随着我国航天测控实力的不断进步,目前,西安卫星测控中心对近地轨道航天器的测量精度达到了厘米级,能够为开展飞船交会对接等活动提供精准测控支持。在对航天器返回落点的计算中,该中心提供的落点预报能够将实际落点与理论落点的偏差始终控制在一公里的“十环”范围以内,为地面搜救赢得宝贵时间。神舟十二号载人飞船返回测控任务中,该中心计算出的返回舱理论落点与实际落点仅相差不足百米,刷新了载人飞船返回舱落点预报精度新纪录。

  “渭南,发现目标!”“青岛,USB、雷达跟踪正常!”在整个发射任务直播中,伴随着响亮的调度口令,观众们可以清晰地看到火箭与飞船的飞行轨迹以及飞船内航天员的实时画面,这一切都得益于我国布局合理、功能完善的USB测控网。

  飞船升空后不久,坐落在关中平原的西安卫星测控中心渭南测控站顺利发现目标,并完成对火箭的测量与遥测数据接收;约5分钟后,位于黄海之滨的西安卫星测控中心青岛测控站成功实施目标捕获,并完成船箭分离等关键指令发送,护送飞船顺利入轨。

  进入预定轨道后,飞船立即进入快速自主交会对接模式。经过一个多小时的飞行,位于西北边陲的西安卫星测控中心喀什测控站成功捕获飞船,接过测控接力棒,迎接航天员乘组首次回归祖国上空。而后,西安卫星测控中心所属的渭南、青岛、天津、厦门、和田等10余个固定及活动测控站点相继完成接力测控,为地面判断飞船与核心舱实时运行状态提供关键测控支持。

  西安卫星测控中心工程师张卓介绍,自中国载人航天工程上马以来,历经近30年的探索与实践,我国已建成了陆、海、天基全面覆盖的USB测控网,其综合性能已达到了国际先进水平。这一测控网在频段和体制上与国际兼容,集测轨、遥测、遥控、语音、电视等功能于一体,综合了测控和天地通信功能,是飞船升空后与地面联系的唯一信息线。

  “在快速自主交会对接过程中,飞船完全依靠自主运行,地面基本不需要干预控制,这期间,地面主要靠天链中继卫星进行跟踪测控。”张卓向记者介绍,陆基USB测控设备整体性能相对更加稳定,在太空各种情况都未知的情况下,通过与中继卫星互为补充,组成天地一体测控网,共同护航航天员的太空之旅。

  在接下来神舟十三号飞行乘组为期6个月的太空旅程中,西安卫星测控中心将持续组织各测控站点,为开展后续工作提供稳定测控支持。(观海新闻/青岛早报首席记者 孙启孟 记者 李彦宏 通讯员 吕炳宏 徐斌 袁野 李佳宝)

  今天凌晨,长征二号F遥十三运载火箭在酒泉运载着神舟十三号飞船点火升空,搭载着3名航天员如利箭般刺破苍穹,飞向太空。这是我国载人航天工程的又一次重大成功,是我国空间站建设的“关键之战”,青岛科技一如既往地提供了护航技术支撑。

  早在此次任务发射前期,中国电科22所的信息保障团队就已全面进入工作状态。一方面,这支团队全力为此次任务提供了空间电波环境态势和异常事件预报预警信息,为发射窗口的确定提供了技术支持;另一方面,团队还为任务系统提供了高精度电波环境效应数据,保障航天测控、卫星通信和空间目标监视雷达等系统的可靠运行。由中国电科22所研发的便携式定向仪、陆用型信标机、海用型信标机、航天员通话电台等设备齐“上阵”,组成了一张近、中、远程搭配,海、陆、空协同的立体化搜索救生网络。这套多次为我国航天任务发射提供保障的“明星装备”再次为神舟十三号的顺利出征提供了坚强护航。

  “复杂网络与可视化研究所航天可视化团队研制的深空探测实时三维可视化技术,在本次飞行任务中再次接受了实战任务考验。”团队博士郭阳告诉记者,飞船在空间飞行状态是难以被直接观测到的,该技术可将飞船飞行过程中产生的海量数据在0.1秒内进行“实时翻译”,驱动控制中心屏幕上的飞船模型调整位置与姿态,让地面控制人员可以在第一时间看到飞船“实况”。“这项技术就像飞船的‘眼睛’,让它保持更好的姿态运行。”郭阳表示,航天可视化团队为神舟十三号载人飞船在此次“太空出差”提供轨道修正、姿态调整以及飞行控制与指挥提供关键技术支持和工程保障,团队研制的深空探测实时三维可视化技术在神舟十三号飞船和天和核心舱进行自主交会对接任务中发挥关键作用,并为神舟十三号飞船在轨飞行保驾护航。

  “团队研制的深空探测实时三维可视化技术在执行交会对接任务中,已经助力中国航天事业10余年,已成为北京航天飞行控制中心常态化任务执行系统。”据郭阳介绍,该团队早在2011年萤火一号火星探测器发射任务中就已经作为任务全过程的推演平台,曾先后参与并圆满完成多项国家重大载人航天、探月工程以及深空探测等工程实战任务,主要包括天问一号火星探测,探月工程嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号T1飞行试验器、嫦娥四号以及嫦娥五号任务的可视化飞行控制指挥与遥操作操控任务,载人航天工程天宫一号与神舟八号、神舟九号、神舟十号,天宫二号与神舟十一号、天舟一号,空间站天和核心舱与神舟十二号、天舟二号交会对接任务的实时三维可视化飞行控制与指挥任务。(青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷)

  10月16日0时23分,我国在酒泉卫星发射中心成功发射神舟十三号载人飞船,几分钟后,飞船到达青岛上空。作为本次任务的主力测控站点,西安卫星测控中心青岛测控站成功捕获、精准跟踪,并完成船箭分离等关键指令发送,圆满完成神舟飞船上升段测控任务。

  秋天是收获的季节,对青岛测控站的科技工作者来说,也是辛勤付出、等待硕果的时候。10月15日14时,记者走进紧张有序的青岛测控站,白色雷达天线巍然矗立在美丽的胶州湾畔。

  在与科技人员交流的过程中,记者看到了他们抒写的一首首诗歌。仇明方的《航天赞歌》写道:“放眼苍茫观夜月,抒情云海驾星舟。忠诚托起中华梦,但教腾飞耀五洲。”

  秦然的《苏幕遮·望东大山》写道:“冷山绝,枝丛墨,冬晖斜照,疾风摇松柏。天际氤氲流云阔,知寒问星,自有风云诺。擎天起,撼巍峨,焚焚烈焰,扶摇冲碧落。游龙九霄八万里,宿影星痕,勇把天宫拓。”

  霍曾元的《无题》写道,“神舟利箭向太空,载人玉宇逢天宫。云仙不挡巡天志,摘星揽月天地通。”

  徐斌的《情系航天》写道,“听,声声调度铿锵的是号令;看,条条数据牵动的是生命;赞,小小按钮维系的是尊严……我们是繁华中的清风朗月,我们是黑夜里的不灭星火。我们的征途是星辰大海,我们的蓝图是航天强国。祖国需要的时候,我们一直在。航天梦的路上,我们一直在。”

  15日20时,夜幕降临,青岛测控站的测控大厅里灯火通明,所有参加神舟十三号任务的岗位人员已就位,严阵以待。调度指挥员张椰在呼点各号,调度里传来各号底气十足的回答声。

  在本次任务上升段过程中,青岛测控站的多套设备同时参试,在各站点中参试设备最多、技术状态最复杂,技术骨干每天都要进行设备检查、召开技术研讨会,确保任务前不留任何问题隐患。

  时间一分一秒地流逝,16日0时23分,调度里传来了“点火”的口令,神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。

  静静等待,现场所有人的心跳与屏幕上时间的跳动同频共振,记者也摒住了呼吸。青岛测控站所有人员屏息凝视的专注眼神里散发出光芒,难掩对胜利的渴望。

  “青岛发现目标!”技术负责人蔺元祯的一声报告打破了沉默。角度捕获手薛玉龙紧盯屏幕上移动的目标光点,准确识别,果断捕获。青岛测控站稳稳跟上了神舟十三号载人飞船。

  “青岛,USB、雷达跟踪正常,遥外测信号正常!”调度指挥员张椰铿锵的口令将这一信息传至东风中心,也再次响彻全国。

  “航天人的征途是星辰大海。”25年间,13次神舟任务,5次嫦娥任务,青岛测控站始终保持着100%的测控成功率。嫦娥奔月,神舟飞天,每一个坚守的深夜都承载着航天人的付出,在黃海之滨、胶州湾畔,有一群航天人在默默奉献,他们探索太空的步伐不曾停歇。(观海新闻/青岛晚报首席记者张译心通讯员徐斌袁野李佳宝)

  除了胜利,一无所求,为了胜利,一无所惜”,这条鼓舞人心的横幅,是西安卫星测控中心青岛测控站工程师执行神舟十三号任务的响亮口号。他们舍小家为大家,把无悔的青春和满腔的热情奉献给了祖国航天事业。

  在2021年空间站任务中,青岛测控站工程师蔺元祯担任技术负责人,作为两套设备的监控操作手,圆满完成了今年的五次空间站任务。蔺元祯投身航天事业16年,历经风雨,见证胜利,成功的背后埋藏着许多不为人知的感人故事。和记者谈到对家人的亏欠,他禁不住潸然泪下。

  2012年,神舟九号任务准备期间,蔺元祯的妻子怀孕。他一心扑在工作上,没有时间回家,双方父母当时也都不在青岛。妻子每次都是独自去产检,有时候一边给他打电话,一边委屈地哭。蔺元祯总是满怀愧疚,却依然无法陪在妻子身边。妻子的预产期是6月15日,而神舟九号的发射时间是6月16日。在家庭和任务面前,蔺元祯毅然选择了岗位,选择了任务。妻子独自挺着大肚子采购待产物品,背着重重的大背包住进妇产医院。

  神舟九号在轨运行13天,6月29日安全返回,没想到胎儿也等了13天,一直没有出生的预兆。6月30日,蔺元祯终于拖着疲惫的身体来到医院,陪妻子聊天、吃饭,晚上胎儿就有了动静。“这是个懂事的孩子,他在等我呢。”在等待妻子进产房的时候,他竟然累得睡着了。直到要被推进产房的那一刻,妻子才舍得把他叫醒。睁开眼睛的瞬间,蔺元祯有些不敢面对妻子那无比委屈又饱含心疼的目光。

  “7月1日凌晨4点多,儿子的顺利出生,让我毕生难忘。他多等了我半个月,就是为了等我回来。”蔺元祯说到这里,突然哽咽了。为了庆祝这个有意义的巧合,夫妻俩决定,儿子的小名叫做九九,以此来纪念神舟九号。

  2017年6月21日,在神舟十一号任务准备期间,蔺元祯的女儿诞生了,活泼可爱,小名叫做一一。九九归一,也蕴含了航天人不变的初心。“女儿出生前,我正好有时间陪伴,有了满满的幸福感。儿女双全,我特别高兴,当父亲的感觉真好。”蔺元祯笑了。

  在今年的空间站任务中,蔺元祯参与撰写了设备捕获方案和应急方案,组织了设备上升段演练、应急逃逸演练、高仰角过顶演练等训练科目,发现并解决了多起设备异常问题。“在三个多月的紧张准备时间里,我们夜以继日地加班忙碌,每天从早到晚轮岗工作十四五个小时,工作强度非常大,需要调整好心态,喝茶和提神饮料,保持好的工作状态。”蔺元祯激动地表示,“此刻,我们的多套设备光荣完成了使命,激动的心情不言而喻。个人的辛劳和对家人的亏欠,在成功的这一刻都化为对投身祖国航天事业的荣誉感和自豪感。”

  “我是标准的理工男,工作起来严谨细致,也喜欢运动,每天都坚持锻炼身体,跑五到十公里。”蔺元祯开心地像个孩子,他说神舟十二号完成任务后,自己兴奋地跑了十二公里。今天,神舟十三号也圆满完成任务,他准备跑十三公里庆祝。

  “初到岗位上时,我也感觉有些枯燥。后来很快融入到这个朝气向上的团队里,找到了志同道合的感觉,慢慢融入其中倍感幸福。我也被老一辈人的牺牲精神所感动,为自己是一名航天人而自豪。”蔺元祯在雷达监控、通信和测控等岗位都工作过,在每一个岗位上都感受到了浓厚的兴趣。

  蔺元祯曾获多个西安卫星测控中心科研奖项,获得国家新型实用专利两项。2011年获得西安卫星测控中心“优秀员”称号,2019年被国家六部委联合表彰为“探月工程嫦娥四号任务突出贡献者”。“我会用老黄牛精神踏实做好上级交给的每一项工作,用螺丝钉精神扎实履行好应尽的义务。”蔺元祯豪情满怀地说,“空间站任务神圣而光荣,航天强国也必将实现。我们这一代航天人将是这段伟大历史的见证者和创造者。”

  近些年,我国的航天发射任务密集频繁,测控任务也逐年增加,青岛测控站工程师祝敬乐按照“一专多能,一人多岗”的目标要求,开展针对性训练,先后通过11个岗位的能力考核,成为技术负责人。

  特别是今年,青岛测控站迎来西安卫星测控中心第一套逃逸安控设备。负责人祝敬乐在设备入场后加班加点联调测试,发现并解决了十余项问题,确保设备状态稳定。神舟十二号任务中的高仰角跟踪弧段,为历年来“921”任务首次出现,祝敬乐对高仰角跟踪方案反复测试一个月之久,圆满完成执行任务。

  平时,祝敬乐主动帮带新同事,面对面、心贴心地做工作,让新同事做到不为私事分心,不为得失左右,在实践中做到“成绩荣誉面前不争你多我少,生活琐事面前不斤斤计较”。他还针对不同层次和岗位的人员,结合自身特点给予不同引导,让一大批“后浪”悄然崛起。

  前期的一次任务中,祝敬乐在前三天巡检设备的过程中,发现天线电机有打火痕迹,及时汇报相关情况。针对任务时间紧、更换难度大的实际情况,他主动带领专业人员配合厂所师傅连夜更换备份电机,仅用 4个小时就完成了电机的更换及测试工作,确保任务的圆满完成。

  某天凌晨1时,在一天的任务完成后,同事们都拖着疲倦的身体回到宿合休息。寒风猛烈地吹着,祝敬乐看了看远方的天线,搓了搓自己的脸,点了点头,披上一件衣服,带上工具箱朝天线走去。他迎着寒风爬上天线,打开齿轮盒,摸了一下轴承齿轮,凭着长期在天线上积累的经验,祝敬乐感觉今天的齿轮与以前有点不一样,一定是哪里出现问题了,于是他擦去齿轮表面的黄油,仔细地摸了摸。果然,减速箱的轴承齿轮向外突出了约3毫米,与齿轮盖摩擦,导致齿轮表面已被磨出一个小平面。

  “像墨菲定律一样,你别看这个问题小,但是如果不注意就会变成大问题,说不定会影响任务,大家的一切努力都会付诸东流。”作为神舟十二号和神舟十三号的逃逸安控设备负责人,祝敬乐希望每一次任务都能圆满顺利,永远用不到他负责的这个设备。但万一出现紧急情况,他和同事们也将启动保底手段,确保航天员的生命安全。

  青岛测控站工程师邵军飞从事航天测控工作16年,多次参加神舟、天宫、嫦娥系列等卫星测控任务。作为神舟十三号任务的技术负责人和管理责任人,邵军飞为空间站任务的准备和执行付出了许多心血。

  今年以来,青岛测控站面临多个空间站任务并行准备的巨大压力,工作头绪非常多,时间要求非常紧迫。大半年的时间里,邵军飞既要负责技术总体工作,又承担着管理的责任,很多时候每天只休息三四个小时,夜以继日地工作在测控机房,同事们都看在眼里。天和、天舟、神舟,一个个“娄山关”“腊子口”终于攻克,连战连捷让大家的付出得到了应有的回报。

  邵军飞每天早上匆匆洗刷,吃上几口早餐便跑到机房开始工作。文件学习、设备巡检、检查测试,忙忙碌碌中,各项工作都在不断地向前推进着。过了中午,又到了晚上,当大家纷纷回到宿舍休息的时候,他依然在奋战。

  长时间的加班熬夜,使邵军飞的身体开始出现一些状况,颈椎有时疼痛难忍,他找医生拿片膏药贴上去又继续工作。有一次,到了周末可以休息,邵军飞刚坐上回家的班车,就躺在后排座椅上睡着了,直到同事把他喊醒。

  在神舟七号任务准备的一个月前,邵军飞在演练时发现设备有异常,经过几个昼夜的连续排查定位了故障,只要更换备件问题就可以顺利解决。可是这个备件设计太早,当时配套的备件已经用完,没有人来为这套设备作后续支持工作了。“怎么办?是简单将情况向上汇报,甩手了事,还是继续做这看似无望的故障修复工作。刹那的犹豫之后,我选择了继续攻关这一难题。”紧接着的几个昼夜,邵军飞全力以赴地扑在解决这个问题上,白天有其他工作,晚上继续攻关,困了就趴一会儿。终于,经过多次分析研究,通过其他模块代替,重新编写软件代码,邵军飞解决了问题,任务最终圆满完成。这其中蕴含的焦急、无助和成功的喜悦,或许只有他自己能体会。

  邵军飞平时很注重新同事的培养工作,他提出“先总体,后专业,再总体”的新学员培养思路,并制定了“有信心、要耐心、靠决心”的行为准则。在这一培养帮带原则下,新同事的成长发展非常迅速,既响应了迫切的用人需求,又兼顾了新人的长远发展。

  “身在其位,必谋其职。我们执行的是国字号任务,关系国家尊严,必须认清自�当事业干,把单位当家建。”邵军飞表示,后续的空间站任务仍然艰巨,同事们将发扬好载人航天精神,以昂扬的斗志完成接下来的空间站组合体运行段测控任务。

  青岛测控站工程师秦然是“女中豪杰”,她从事航天测控工作15年了,丈夫也是同行。说起工作中的酸甜苦辣,秦然感觉对家中的孩子和老人充满了愧疚感。这三个月以来,10岁的儿子每天晚上10时左右,都会给在单位值班的她打来电话,说一声“晚安”才能安心在家睡着。

  “去年,我曾经去佳木斯兄弟单位出差学习半年,儿子从那时候开始就养成了每天和我说晚安才去睡觉的习惯。最近在单位加班,我很少回家,儿子每次来电话,有时候两到三分钟,有时候十几二十分钟,他会问妈妈什么时候能回来,4岁的女儿也吵着找妈妈。我每次都说过几天就回去,但总是食言。”秦然眼含热泪地说,虽然因为工作不能更多陪伴在孩子身边,但是通过电话听听孩子的声音,听孩子说点悄悄话,也算是没有缺席孩子的成长。

  “这两年我们高密度执行任务,两个孩子都托付给老人照顾。双方老人年纪大了,本来身体就不太好,婆婆前段时间脑溢血住院,我忙得没空照顾。父亲之前在老家犯了心梗,直到身体恢复了才告诉我。”秦然说,她非常感谢双方父母的理解,为她和丈夫这对异常忙碌的“航天夫妻”付出了太多。

  青岛测控站工程师赵国华投身航天测控事业12年,一直担任空间站任务的技术负责人,是科技工作者的典型代表。他秉持“青春须早为,当有鸿鹄志”的信念,很快就在“嫦娥”任务中崭露头角。赵国华踏实肯干、任劳任怨,刻苦努力钻研设备,甚至把很多技术图纸翻烂了,不得不用胶带粘起来。经过不断积累,他对设备了然于胸,成为多套设备的总负责人。

  面对今年空间站任务密集开展、同步准备的实际,赵国华始终保持“首次要有百倍的信心,百次要有首次的标准”的忧患意识,坚持把每一次任务当作第一次任务,从稳定中找不稳定、从过细中找不过细、从落实中找不落实,把问题想在前面,把工作做得细致,把风险降到最小,才取得了连战连捷的优异成绩。(观海新闻/青岛晚报首席记者 张译心 通讯员 徐斌 袁野 李佳宝 摄影 宋新华)