中新網(wǎng)北京4月16日電 (記者 孫自法)中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心(空間應(yīng)用中心)主辦的“地月空間DRO(遠(yuǎn)距離逆行軌道)探索研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”4月15日下午在北京舉行,會(huì)上披露,中國(guó)已成功構(gòu)建國(guó)際首個(gè)基于DRO的地月空間三星星座。
這三星星座當(dāng)中的兩星因發(fā)射出現(xiàn)異常,在地月空間歷時(shí)123天、歷經(jīng)850萬公里航程的極限生死救援,其驚心動(dòng)魄的過程也首次對(duì)外公開。
“地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”在北京舉行,專家在會(huì)上介紹彈性奔月軌道設(shè)計(jì)與衛(wèi)星極限救援。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝中國(guó)科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“地月空間DRO探索研究”科研團(tuán)隊(duì)介紹說,2024年3月13日,DRO-A/B雙星組合體在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。運(yùn)載火箭一二級(jí)飛行正常,但由于上面級(jí)飛行異常,衛(wèi)星未能準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。
面對(duì)獨(dú)突如其來的變故,專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)的中國(guó)科學(xué)家們處變不驚,立即開始了一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的太空“衛(wèi)星極限生死救援”。
專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)根據(jù)地面測(cè)控站捕獲到時(shí)斷時(shí)續(xù)的衛(wèi)星遙測(cè)數(shù)據(jù)分析判斷,DRO-A/B衛(wèi)星組合體當(dāng)時(shí)正在以200度每秒的速度快速翻滾。為此,他們迅速制定應(yīng)急處置措施:緊急上注姿態(tài)控制命令、有效實(shí)現(xiàn)速率阻尼、建立太陽(yáng)翼對(duì)日姿態(tài)、成功實(shí)現(xiàn)星上蓄電池充放電平衡……
7個(gè)小時(shí)后,經(jīng)衛(wèi)星遙測(cè)數(shù)據(jù)分析判斷:DRO-A衛(wèi)星太陽(yáng)翼可轉(zhuǎn)動(dòng)但無法鎖定,DRO-B衛(wèi)星太陽(yáng)翼既無法轉(zhuǎn)動(dòng),也無法鎖定;只能通過定期調(diào)整衛(wèi)星組合體姿態(tài),維持衛(wèi)星能源安全。
衛(wèi)星能源安全問題解決后,科研團(tuán)隊(duì)又開始直面衛(wèi)星入軌高度嚴(yán)重不足的難題。經(jīng)遙測(cè)分析,DRO-A/B實(shí)際進(jìn)入的初始軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)高度僅為13.4萬公里,遠(yuǎn)低于預(yù)先設(shè)計(jì)的30萬公里。
3月15日,專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)果斷做出決策:雙星不分離,并迅速制定軌道重構(gòu)策略,通過雙星交替利用燃料抬升軌道高度,全力保障衛(wèi)星組合體飛抵DRO。
3月18日和23日,專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)成功實(shí)施兩次近地點(diǎn)軌道機(jī)動(dòng)補(bǔ)救控制,DRO-A/B衛(wèi)星高度被相繼抬高到24萬公里、38萬公里,越過“死亡線”。
4月2日,DRO-A/B衛(wèi)星成功實(shí)施關(guān)鍵奔月機(jī)動(dòng),進(jìn)入預(yù)設(shè)低能地月轉(zhuǎn)移軌道。
到7月15日,DRO-A/B衛(wèi)星成功實(shí)施DRO入軌機(jī)動(dòng),準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定任務(wù)軌道。
至此,在發(fā)射出現(xiàn)異常情況下,DRO-A/B衛(wèi)星在地月空間歷經(jīng)123天飛行、航程850萬公里后,終于進(jìn)入預(yù)定軌道,也為后續(xù)的衛(wèi)星載荷在軌測(cè)試,提供了基本保障和有效支撐。
“地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”在北京舉行,專家在會(huì)上介紹衛(wèi)星系統(tǒng)基本情況。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝8月28日,專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)開展大膽細(xì)致的遠(yuǎn)程操控,使DRO-A/B衛(wèi)星組合體成功分離,且處于同軌編隊(duì)伴飛狀態(tài)。分離30分鐘內(nèi),雙星互相拍照,讓團(tuán)隊(duì)對(duì)衛(wèi)星太陽(yáng)翼受損情況有了清晰了解。更為重要的是,技術(shù)指標(biāo)顯示,分離后,雙星能源平衡,平臺(tái)及載荷工作正常。
8月30日,專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)一鼓作氣,為極限救援成功的DRO-A/B衛(wèi)星和專項(xiàng)首顆試驗(yàn)衛(wèi)星DRO-L這三顆衛(wèi)星兩兩之間,成功構(gòu)建K頻段微波星間測(cè)量通信鏈路,驗(yàn)證了三星互聯(lián)互通的組網(wǎng)模式。
全球首個(gè)基于DRO的地月空間三星星座成功實(shí)現(xiàn)在軌部署,并持續(xù)在DRO軌道探索、新質(zhì)能力、地月尺度星間鏈路及載荷技術(shù)等方面,開展在軌演示驗(yàn)證和預(yù)定科學(xué)研究。
據(jù)了解,地月空間是從近地軌道、近月軌道向外拓展的新空域,距離地球最遠(yuǎn)可達(dá)200萬公里。相對(duì)近地軌道空間,其三維空間范圍擴(kuò)大上千倍。
“地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”在北京舉行,專家在會(huì)上科普介紹什么是DRO。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝就如通過航海發(fā)現(xiàn)新大陸、利用空氣動(dòng)力實(shí)現(xiàn)洲際飛行、利用火箭進(jìn)入太空一樣,地月空間DRO有望成為空間科學(xué)探索的新空域、部署空間應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施的新高地、支持載人深空探索的新起點(diǎn),因此受到各航天大國(guó)的高度關(guān)注。
中國(guó)科學(xué)家同樣密切關(guān)注并積極探索。2017年,中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心科研團(tuán)隊(duì)通過多年應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究,率先闡明地月空間DRO的獨(dú)特屬性和戰(zhàn)略價(jià)值,取得一系列重要理論突破,并啟動(dòng)預(yù)先研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
2022年2月,中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)實(shí)施A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“地月空間DRO探索研究”,提出自主創(chuàng)新、新穎獨(dú)特、簡(jiǎn)潔可行的地月空間大尺度三星星座規(guī)劃。2024年2月,該專項(xiàng)首顆試驗(yàn)衛(wèi)星DRO-L成功進(jìn)入太陽(yáng)同步軌道,開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(完)