神舟十二號(hào)發(fā)射的各種口令講究多

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6月17日上午9時(shí)22分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號(hào)F運(yùn)載火箭,將載有3名航天員的神舟十二號(hào)載人飛船發(fā)射升空,并在6.5小時(shí)后與天和核心艙對接成功。
很多看了電視直播的觀眾不免對指揮大廳內(nèi)工作人員發(fā)出的各種口令感到不解,例如,火箭起飛約50秒時(shí)聽到“東風(fēng)光學(xué)USB雷達(dá)跟蹤正常”“遙測信號(hào)正常”。那么,他們所說的USB和遙測是什么意思呢?


USB最初源自美國航天發(fā)射任務(wù),即統(tǒng)一S波段。航天發(fā)射需要對飛行中的火箭進(jìn)行測控,載人航天發(fā)射關(guān)系航天員安危,其要求更高。早期,航天發(fā)射任務(wù)使用多種不同波段執(zhí)行測控任務(wù),從而帶來了設(shè)備復(fù)雜,負(fù)荷過重和電磁兼容性差等問題,以及作用距離近的短板。

上世紀(jì)60年代,美國為保障阿波羅載人登月計(jì)劃成功,提出了以S波段統(tǒng)一執(zhí)行測控任務(wù)的體制,因此,建立了統(tǒng)一S波段(USB)測控網(wǎng),并在阿波羅載人登月計(jì)劃中大獲成功,后來這種測控網(wǎng)又成為國際標(biāo)準(zhǔn)并得到推廣。
我國實(shí)施921載人航天工程時(shí),也建設(shè)了自己的USB測控體系,這些測控網(wǎng)包括建設(shè)在本土的眾多測控站和部署在大洋上的遠(yuǎn)望號(hào)測控船,以便實(shí)時(shí)測量火箭和飛船的飛行狀態(tài)。


遙測是英文Telemetry的翻譯,它不能根據(jù)中文望文生義理解為遙控和測量,這個(gè)詞是兩個(gè)希臘語詞根的結(jié)合,翻譯過來是遠(yuǎn)程測量的意思。
簡單地說,遙測是一種自動(dòng)通信過程,通過遙測方式可以將無法直接訪問的火箭測量數(shù)據(jù)傳送到測控站,從而實(shí)現(xiàn)對火箭的測量和監(jiān)測。

長征二號(hào)F火箭發(fā)射升空后,地面工作人員無法測量到火箭內(nèi)部的各種數(shù)據(jù),只能通過遙測系統(tǒng)將箭上各種傳感器獲得的數(shù)據(jù)傳回地面,供技術(shù)人員監(jiān)測和分析。
火箭起飛后,自然是一路遙測跟蹤正常,如果火箭在飛行中出現(xiàn)問題,遙測數(shù)據(jù)幾乎是唯一的線索。


神舟十二號(hào)載人飛船從火箭升空到最后宣布發(fā)射成功,不時(shí)能聽到“酒泉跟蹤正常”“東風(fēng)跟蹤正常”,以及渭南、太原、天津、青島跟蹤正常等口令。雖然這些口令平淡無奇,但背后卻是無數(shù)中國航天人努力的結(jié)果。
我國航天USB測控網(wǎng)在地面布設(shè)了大量測控站,這些測控站安裝有光學(xué)和雷達(dá)跟蹤設(shè)備,對飛行中的火箭進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。

大家在直播中看到火箭飛行的影像,就是光電跟蹤儀提供的光學(xué)跟蹤畫面,它和自動(dòng)跟蹤的望遠(yuǎn)鏡原理類似,但性能要先進(jìn)很多。
跟蹤雷達(dá)利用窄波束跟蹤目標(biāo),火箭始終位于零點(diǎn)幾度的雷達(dá)波束范圍內(nèi),才能被穩(wěn)定跟蹤并獲取精確數(shù)據(jù)。光學(xué)雷達(dá)跟蹤正常,表明測控站的光學(xué)和雷達(dá)穩(wěn)定有效的鎖定了火箭,其飛行過程盡在掌握之中。


神舟十二號(hào)載人飛船發(fā)射任務(wù),既有對火箭的磨煉,也有對飛船的考驗(yàn)。
細(xì)心的網(wǎng)友會(huì)發(fā)現(xiàn),直播過程中飛控大廳內(nèi)出現(xiàn)了多次鼓掌。第一次掌聲出現(xiàn)在船箭分離成功時(shí),第二次出現(xiàn)在飛船太陽翼展開正常時(shí),而最后一次則是宣布任務(wù)成功時(shí)。船箭分離和太陽翼展開是任務(wù)成功必須要越過的兩個(gè)關(guān)口。
雖然長征二號(hào)F火箭的可靠性和安全性分別達(dá)到0.97和0.997,但載人發(fā)射務(wù)必要求萬無一失,不到最后一刻誰也無法真正放心。
直播中看到船箭分離成功時(shí),意味著火箭功成身退,完成了它的使命,掌聲齊鳴實(shí)至名歸。神舟系列飛船在發(fā)射中的考驗(yàn)相對簡單,主要是展開太陽翼為飛船提供電力,但國際上很多航天器失敗都卡在太陽翼展開這一步,而神舟十二號(hào)載人飛船太陽翼展開成功,意味著飛船供電系統(tǒng)的“前途”一片光明,自然也值得掌聲的回報(bào)。

當(dāng)飛船成功進(jìn)入預(yù)定軌道后,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心張志芬主任宣布神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)發(fā)射成功的結(jié)果,也把現(xiàn)場工作人員及觀眾的熱情提升到新高潮,現(xiàn)場的掌聲更是工作人員對自己工作的肯定和自豪。

本文轉(zhuǎn)載自“中國航天報(bào)”,原標(biāo)題《神舟十二號(hào)發(fā)射的各種口令講究多》,文 | 張雪松
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