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轨道精算指引飞船九天外“穿针引线”

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(原标题:轨道精算指引飞船九天外“穿针引线”)

新华社北京10月19日电(记者田兆运、蔡琳琳)神舟十一号19日在距地面393公里的轨道高度成功完成与天宫二号的自动交会对接。这一过程中,地面科技人员是如何判断变轨效果是否符合预期,怎样准确掌握飞船的轨迹并引导飞船和天宫进行交会对接的呢?

作为飞控任务接力的第一棒,北京航天飞行控制中心轨道计算主任设计师张宇的岗位是在“船箭分离”开始,快速准确计算出飞船在茫茫太空中的位置,判别其是否成功入轨。

“飞船踏入太空那一刻,我们就要进行精确定轨,知道它在哪里。”张宇说,通俗讲,精确定轨就是航天器在某一时刻的飞行轨迹,是椭圆轨道还是其他形状,什么速度,通过计算都能知道。

影响参数的变量很多。张宇介绍,要达到航天任务的精度要求,不但要考虑航天器的几何结构和实际飞行姿态,还要综合考虑空间环境的影响因素如高层稀薄大气阻力、地磁指数等。

和以往几次发射不同,这次张宇还要算出神舟十一号和天宫二号的相对轨道关系,为之后的自动交会对接轨道控制提供决策依据,“每一次任务都有新的挑战,我们也可能会碰到各种复杂的情况,针对各种情况都要做好预案”。

在确定飞船精确位置之后,预报岗位的科技人员开始紧张忙碌起来。

“我们要计算出飞船每一秒钟所处位置。”预报岗位主岗颜华打了个比方,譬如风筝在天上飞,轨道岗位确定了当前风筝的位置,我们就能计算出,接下来的每一秒风筝会往哪里飞。

这次任务中需要攻破的一个重要“难关”,就是对天宫二号运行轨道进行精确预报。

对此,中心提出对预报方法进行改进,建立起更为精确的预报模型和参数。张宇说:“这就好像要提前一个月进行天气预报,还报得准当天是阴晴雨雪。”

同时,这次交会对接任务中,还需要重新设计远导控制策略。中心轨道室主任谢剑锋告诉记者,这次神舟十一号任务中轨控比较多,在前面两天就要对飞船进行5次远距离导引使它顺利飞到预定位置,这要求轨道控制达到很高的精度。

“航天器在太空中,它们的每一步动作,都是由地面发出指令,因此地面必须清楚了解航天器当前的状态,并对全过程的轨道控制、姿态调整等心中有数,这就要求事先进行规划和控制。”谢剑锋介绍。

“航天器在天上的每时每刻,我们都要有人值守,把它在天上什么时间干什么算出来,而且要很细致地做验证。”谢剑锋说,数据注入给航天器是不能有任何差错的,地面随时要做好应对的措施。

(原标题:轨道精算指引飞船九天外“穿针引线”)

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