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中国卫星“大管家”的日常

时间:2017年07月27日 信息来源:中国科技网-科技日报 点击: 【字体:

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测控人员正在调试设备。 西安卫星测控中心供图


说起航天,人们往往先想到烈焰飞腾、大地震颤的火箭发射景象。这只是航天任务的序幕,卫星进入预定轨道,工作才真正开始。


卫星在轨运行时间不等,长的能达到十多年。虽然身处太空,它们却并非孤军奋战,而是时刻接受着地面的管理,管理质量在很大程度上决定着卫星的效能。


中国西安卫星测控中心承担着我国所有在轨航天器的长期管理,目前对百余颗在轨卫星进行着日常遥测监视、轨道控制、故障诊断与维修等,堪称中国卫星“大管家”。近日,记者来到该中心,亲身探秘了“大管家”的工作日常。


精细管理让卫星“延年益寿”


2009年9月9日,西安测控中心某机房里充满了欢乐。一场生日会正在这里举行。


精致的蛋糕上,蓝色奶油雕琢出美丽的地球,黄色柠檬勾勒出中国版图,白色卫星上镶嵌着用巧克力制作的太阳能帆板。数十名科技人员唱着生日歌,却不见寿星现身。


原来,大家是在给“实践六号A/B”双星过5周岁生日。这对设计寿命原本只有两年的“双胞胎”,在科技人员的精心呵护下,仍在太空翱翔。


2005年的一天,B星型号主管李方正在该卫星入境后,发现其姿态出现严重偏差,不尽快解决,它有可能失去功能。


卫星过境只有十分钟时间。李方正迅速对它进行省电维护,并组织同事开展“会诊”,在最短时间内摸清了问题所在,制定出详细处理方案,最终让卫星恢复了活力。


时至2017年,这对“老寿星”已经超期服役了11年。科技人员帮助它们发挥出最大潜能,给国家带来了上亿元的额外效益。


中心航天器长期管理部主任刘军介绍,在科技人员的精细管理下,我国近半数卫星实现了超期服役。


远程体检让卫星健康平安


生活中,谁都难免闹个病,天上的卫星也是如此。卫星在轨诊断与维修技术因而成为航天大国的重点研究领域。


“地上人”诊断“天上星”绝非易事。随着在轨卫星数量不断增多,大数据将为提高远程诊断维修能力起到重要支撑作用。为此,西安测控中心以打通在轨卫星实时信息天地链路、建设卫星信息数据库为重点,全力获取卫星的“行医资格证”。


“我们收集整理了国内外1800余次故障案例,建立10多万条诊断知识,自主研发了航天器故障诊断专家系统,解决了航天器微小故障发现晚、分析慢、定位难等难题。”高级工程师李卫平说,该系统运行以来,累计发现并解决了卫星电源系统安全模式异常、充电阵异常等故障数百起,许多故障被消灭在萌芽状态。


记者了解到,该中心还研发了“航天器故障预测系统”,可对我国所有在轨卫星的温度、电流、电压、功率、压力参数状态趋势进行中长期预测,为卫星故障前兆早发现、故障规避和状态恢复提供技术支持。


天地营救让卫星起死回生


说起“双星抢救”,西安测控中心科技人员无人不晓。


2006年10月23日深夜,高级工程师韩忠民接到电话:某卫星姿态失控,下行信号时有时无,地面发送的遥控指令星上基本不执行。


此后,韩忠民和同事们精心设计了20多个应急遥控作业,其中磁控抢救作业就更改了十几个版本;先后发送遥控指令4216条,完成了1532块数据的注入。69天后,远望号测量船在南半球上空捕获卫星,成功注入遥控指令,让它起死回生。


大家没能轻松多久。2007年2月3日,一颗发射不久的北斗卫星与地面失去联系,连续17天接收不到下行信号。抢救小组进行了数十次尝试,连它飞到哪了都没找着,更别说确认姿态。许多人认为这颗星已彻底失控,“救活”的可能性微乎其微。


借助一套刚刚建成的探测系统,科技人员终于找到了故障星。他们抓住时机持续跟踪,准确掌握了卫星的运行轨道和姿态。在持续60天的抢救中,中心共有上千名科技人员参与,发送遥控指令十几万条,最终奇迹般地让卫星“复活”。


从姿态紊乱失控的中巴地球资源卫星、氦气泄漏的“鑫诺六号”、持续翻滚的“海洋二号”,到最近重返轨道的“中星9A”,西安测控中心完成了一场场力挽狂澜的“天地营救”,成功救回十多颗重大故障卫星,为国家挽回了数十亿元经济损失。


(作者:佚名)
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