 | | 正在捕“船”的远望号 |
 | | 张开巨网施放标定球 |
 | | 远望号 |
北京时间2002年4月1日16时54分，“神舟三号”无人飞船成功的在内蒙古境内着陆，远在三大洋上的全体参试人员听到了北京指挥中心发布的飞船成功着陆的消息。顿时，各船掌声如雷，大家相互拥抱在一起！许多人激动地流下了热泪。 为此，笔者通过卫星通讯电话采访了在太平洋、大西洋、印度洋上的远望一号、远望二号、远望三号、远望四号船科技人员，追叙持续7天7夜测控“神舟三号”飞船的故事。 战机稍纵即逝惊心动魄探“舟” “远望号”船队执行“神舟号”试验飞船的任务海域均处于中纬度，气象复杂，海况恶劣。这次是第三次同时布阵在三大洋执行“神舟三号”试验飞船。 海上测量与陆上测量差异很大，不但要经受恶劣的自然环境的考验，而且在技术上更为复杂。海上测量是在地球转动、海水流动、船体摆动、天线晃动、目标移动等复杂动态环境下捕捉高速运动的航天器，并对他们进行复杂的控制。而测控时间很短，战机稍纵即逝，一秒甚至一毫秒的误差都会造成极其严重的后果。 为了保证“神舟三号”飞船测控成功，各艘船可说是费尽了心思，光1比1合练就进行了几次，确实做到了严密严密再严密。2002年3月25日，决战时刻终于来到了。分别布阵于三大洋上的“远望一号”、“远望二号”、“远望三号”、“远望四号”航天远洋测量船，正悄然行驶在预定的海域。 此时此刻，大洋上波涛汹涌，风力5-6级。为确保航天测量所需要的稳定性，“远望号”船底两侧各伸展开出一对四米长的减摇鳍，如鲲鹏展翅般支撑在洋面上。在船的各机房里，灯火通明，数不清的红绿灯交相辉映，指示着设备的技术状况，一排排彩色电视屏幕上不断显示和变换着各种信息画面及数据。全船已进入了“一级测量部署”。 霎时，船舶“心脏”总护理师机电长周永受命按下防摇鳍的按钮，船体两侧伸展出两对“大翅膀”如鲲鹏展翅支撑在洋面上。此时此刻，他的心仿佛提到了嗓子眼上，带着电工、锅炉工、维修工钻进气温高达60多度，噪音超过110分贝的轮机舱内，挥汗如雨，穿梭在密密匝匝的管道间，关注着机电总值班室密密麻麻的红绿灯。 “一分钟准备！”。人们放慢了呼吸，置身于严肃、寂静的中心指挥室，此刻，除秒表发出的“嘀嗒”声和每人听到自己“突突”的心跳声，此外的声音都几乎消失殆尽。 “点火！”——“起飞！” 此时是北京时间3月25日22时15分03秒544毫秒。“神舟三号”船从酒泉卫星发射中心升空，飞行589秒后，布阵在北半球太平洋海域的“远望一号”首先捕获目标，它从陆地测控站接过了继续测控飞船的任务。这时，飞船进入箭船分离阶段，正在进入轨道，“远望一号”测到的所有数据显示一切运行正常。根据北京测控中心的指令，“远望一号”给飞船及时发出“打开太阳能帆板”的指令，这是发给飞船的第一条指令链。接到指令后，飞船就象飞翔的鸟一样慢慢打开了两个翅膀，测控人员小心翼翼地帮它纠正好位置，让“翅膀”的正面对准太阳，以确保飞船有足够的能量资源。如果这一步失败，飞船就无法正常运行，将成为一堆太空垃圾。 只见远望号测量船的记录仪上，一只只画笔如灵蛇吐信，飞快地标出火箭飞行的速度、高度和倾角等飞行参数。 远望一号船准时预报飞船初轨根数，完成飞船的第一圈跟踪，顺利地把接力棒传递西半球南太平洋上的远望二号船。 最紧张的要数大型精密雷达主控台操作手许升和VHF天地超短波通信天线主操作手邹海东。许升的任务是飞船一飞到南太平洋上空，立即就要捕获和紧紧跟踪，为测控飞船创造条件。邹海东的任务是完成远望二号船与飞船的话音通信以及对宇航员生理遥测数据进行传输。 22时45分40秒，雷达主控台前面的小荧光屏突然出现了亮点，许升左右手齐动，迅速锁定了它，VHF天线主操作手邹海东随即发现目标，“长江二号发现目标！”，“遥测信号正常！”一束束加大功率的电波束射向飞船，从远望二号船到飞船之间立即架起了一道无形的电子桥，飞船的飞行速度、高度，以及星内各种仪器设备工作状况的参数，一刻不停地告知远望二号船，并显示在荧光屏上，传送到北京指挥所和祖国各地的测控台站。与此同时，远望二号船给飞船发送一条条指令，让飞船完成各个不同的动作。“遥测解调正常！”“话音解调正常！” 飞船在高速飞行，从“发现目标”到飞船隐入东方的海平面，远望二号船主雷达和话音天线累计跟踪85分钟01秒，进行密话试验20分钟22秒，准确发送遥控指令81条；尤其在第五圈对飞船实施变轨控制中，捕获目标及时，遥控发令顺畅，经北京指挥中心确认，变轨获得圆满成功。 时间在一分一秒地流逝，飞船在围绕地球一圈一圈地运行。 悄然行驶在印度洋上的远望四号船向着测量的就位点缓缓推进。印度洋是三大洋中海况最恶劣的，平均海深5000多米，海浪4-5米以上是常有的事。 在船最高层的驾驶室，有着丰富经验的船长季永东，挺立于船头，排山倒海的气势和威严，让大伙吃了“定心丸”。他在驾驶室带领航海驾驶员全力以赴，有条不紊地操纵着船舶，密切地监视着海况和船舶设备的工作状态,站在导航站的电子显示屏，不时地用手里的计算器，计算着船的航向和航速。 当飞船飞至第五圈时，“长江四号发现目标！”此时，布阵在南印度洋上的远望四号船及时发出口令，“长江四号跟踪正常，遥测信号正常！”直到3月29日9点，“神舟”三号发射升空后已围绕地球运行了55圈，远望四号船对飞船跟踪测量和控制了22圈，成功地进行了天地话音试验，并继续跟踪飞船。这时，从飞船上传来了清脆悦耳的女性话音：“在飞船上看日出太壮观了。成员组向全国人民问好。荣誉属于祖国，荣誉属于人民，荣誉属于我们伟大的党。……”“飞船正在经过北京上空，我们看见了长城，我为中华民族而骄傲……”“我们是中国的航天员，一个民族的飞天梦是我们的夙愿。谱写航天事业的新篇，人民在期盼祖国在召唤，在攀登高科技道路上，我们向前、向前……”如太空中撒下的串串丝雨，滋润着饥渴的大地。船上指挥室有人不禁喊道，再重放一遍，大家脸上露出了甜蜜的笑容。 接力棒再次传到了远在大西洋的远望三号船，此时飞船已运行到第107圈。船舶顶部巨大的雷达跟踪天线在主操作手陈兆阳操纵下，徐徐地转动，牢牢地指向了飞船即将飞出的地平线。 “长江三号双向捕获！”随着这振奋人心的消息，全船各种参试的测控通信设备已全部运转起来。 在卫通机房，通信长陆健胜紧紧注视着红绿相间各种信号图象显示，一排排操作员飞快地敲击键盘，把各种信息疾速地传向北京。 2002年4月1日22时，北京指挥中心下达“调姿开始”的调度口令传到远望三号船上统一测控系统机房时，显示屏上数字符号不断跳动，打印机发出有节奏的轻响，有关飞船调姿态、轨道舱分离和返回制动的一系列遥控指令已经顺利地送上了飞船。 惊心动魄的7天7夜，远望号船队全部发现并捕获飞船，测控设备并紧紧追踪着飞船的身影，完成了测控接力大赛。太棒了，从船箭分离至跟踪结束，四艘“远望号”船持续跟踪测控7天7夜共107圈，圆满完成了飞船飞行段各圈可观测弧段的测控通信任务。 船队独特测控捕捉飞船踪迹 这次“神舟三号”飞船绕地球总共飞行了108圈，而远望号航队就要对“神舟三号”飞船跟踪测控107圈，每圈飞行1个半小时左右。 航天测控要在统一的时间和空间内进行，时间统一是由时间统一实现各测量设备精确同步工作，而空间统一要求建立统一的坐标系和精确的测定站址。因此，只有我们国家的测量船是集测量与控制于一体的船。而国外的测量船只单一进行测量任务。 由于运载火箭工作时间较长，特别是中间还要关机、再启动，卫星的入轨段与火箭分离是否正常、是否准确入轨道，这些都需要测量船提供准确的轨道参数。如果卫星存在轨道误差，就要发出指令及时加以修正。对于商业发射，我们只需要提供分离点的相关参数。而发射国内卫星时，在卫星运行的第一圈，测量船还要对卫星进行一系列的控制，如展开星上太阳能帆板和天线，并对卫星的工况进行处理等，有些卫星还要进行数据输入。有时卫星发射后可能会发生一些故障，还需要测量船对卫星的情况做出分析和判断，以便及时采取抢救措施。 在执行“神舟”号试验飞船中，远望号航天测量船要通过静止通信卫星接收航天指挥控制中心的各种数据和指令，实施对飞船的跟踪、测量和控制；用雷达跟踪数据经过船姿船位修正后确定飞船轨道，把反映飞船飞行状况的遥测信息和宇航员工作、生活情况的电视图像接收记录下来，与宇航员进行双向通话，及时将各种信息传送到航天指挥控制中心；与陆上测量站构成有机整体，共同完成飞船飞行试验任务。 “神舟”号飞船的飞行方案和轨道特点，给海上测控任务的实施带来了许多新的技术难题。在飞船多天的自主飞行中，每一艘测量船要对飞船进行多圈次跟踪，四船累计要完成一百多个弧段的测控任务。这些任务主要包括：测量确定飞船的轨道；接收船下发的各种遥测信息监视飞船的飞行状态；控制飞船太阳帆板展开，向飞船注入各种控制数据；接收并传输飞船的电视图像，建立地面航天指挥控制中心与飞船的语音通信。对飞船进行调姿、舱段分离、返回制动控制等，这些任务的完成对飞船的飞行试验起着至关重要的作用。 根据北京测控中心的精确安排，远望号船要分别测控其中的几圈。如远望一号船完成了第一圈测控任务以后，下一个任务就是测控第11圈，第11圈的预定测控船位与第一圈测控船位相距220海里，“远望一号”全速航行了14个小时，克服了冬季北太平洋上的寒潮、涌浪等恶劣天气，终于赶到了预定船位。在远望二号船，负责测控的张兆平副船长介绍，我们一共跟踪测控10天，其它三艘船只要测控7天。经过7天的太空遨游，“神舟三号”飞船已安全返回陆地。但是，在南太平洋的远望二号测量船任务并没有结束。根据任务全局的需要，我们还要在这里对“留轨舱”进行为期三天跟踪任务。全体参试人员发扬“两弹一星”精神，不怕疲劳，连续奋战，每天工作近10个小时，累计跟踪150分钟，向北京指挥控制中心发回一系列重要数据，相当于完成了三天的卫星测控任务。 据专家介绍，“留轨舱”还将在太空进行天文、地理、生物等科学领域探索，获取其在运行中的有关数据将对我国的载人航天事业和相关科学的发展具有重要意义。 远望号船捕捉到目标以后，首先发给飞船指令；打开各种仪器仪表和摄象机的探头。测控的任务分为外测和遥测两种，外测主要是测试飞船的姿势和位置，遥测则是测试飞船内部的各种数据、图象和声音。作为声音对话的试音，这次北京测控中心给飞船放了一段录音，飞船接收以后，再传回到“远望号”，经过数字解码再返回到北京测控中心，音色效果很好，这为以后指挥中心与宇航员的对话打下了很好的基础。 在大洋上，“远望号”是怎样捕捉到飞船的踪迹的呢？北京指挥中心根据飞船的轨道计算出地球测量的最佳位置，“远望号”定位以后，调整好船姿船位和最佳测量角度，然后再利用先进的GPS系统（全球卫星定位系统）、通信卫星系统进行跟踪，作为备用，“远望号”还配备了一套海事卫星作为备用。 船队机动性强测控手段翻新 测量船的造价很高，而船有一定的使用寿命（一般为15—20年）。为了满足航天测控的需要，远望一号、远望二号都经过了两次较大的技术改造，远望三号和远望四号比较新，还可以工作服务一段时间。但从世界航天技术的发展来看，使用测量船对航天器进行测控并不是最佳的办法。首先测量船一个很大的弱点是它的效费比很低，船的消耗较大。我国航天发射的频度不是很高，测量船工作的地方往往又远离国土，所以测量船出海一次把很多时间花在航行上，这期间要消耗很多的燃油，其消耗很高；第二，船的维护消耗也较大，往往是造得起船、养不起。但是我们的测量船是一船多用，能根据不同的任务要求来灵活布阵，如可根据不同发射轨道、不同卫星的要求在太平洋、大西洋、印度洋等灵活布船，有时还可在南海执行任务，这样来看测量船有较高的灵活性。因而从长远看，我国拥有一定数量的测量船还是必要的，但不宜太多。 随着现代科学技术的发展，航天测量已从地面测量发展到空间测量，由地基变为天基。美国在90年代初就已发射了中继卫星，近年来，俄罗斯也发射了中继卫星。目前，美国和俄罗斯的航天已进入了由中继卫星进测量和控制的发展阶段，他们分别在东半球和西半球各布一颗中继卫星来覆盖全球，对任何国家发射的卫星都可以进行轨道和遥测测量。 此外，利用GPS系统也是国际上一种比较流行的测量手段。这种测实际上是利用美国的全球定位系统卫星，盯住空间飞行的运载火箭或卫星的位置，采用每隔一个单位的时间测量一个点（包括仰角、方位和距离）的方法由无数个点心连接起来就是条精确的弹道。当年远望三号校飞时，也使用了GPS测量方法，测量精度很好。 当然，海上测量在我国拥有它的优势。尽管科技发展了，美国、俄罗斯航天测控进入了发展中继卫星的阶段。它们发射两颗中继卫星就可全天候跟踪几十个甚至更多目标，但是应该看到美俄的发射频度都很高，每天都有几十个或者上百个目标在天上飞，他们发展中继卫星，无论效率和效益都很高，能够充分发挥中继卫星的作用。而我国由于受国力的限制，发射频度较低，采用中继卫星的优势就发挥不出来。而测量船的机动性很强，也是其他测量手段所不能比拟的。 飞船升空天宇婴儿喜降人间 生儿育女本是件平常的事，然而对于工作在航天远洋测量船远望一号船的工程师张强、远望四号船的三位科技干部刘巨真、李庆勇和沈跃飞来说，却是刻骨铭心的。在出海执行任务的前夕，他们的妻子都将临产，但他们没有因此而申请留守，义无返顾地踏上了蹈海探天的征程。 毕业于国防科技大学的远望一号船工程师张强，在去年依次执行任务前几天，妻子不幸流产。然而，这一次他又匆匆地告别了妻子，一头扎进了试验任务。今年一次出海之前，他妻子的身体浮肿，又因病住进了医院，不少同志关切地询问他；“谁在你妻子身边照顾？”“只能她自己照顾自己了。我现在实在脱不开身！”他每天坐在机房里，专心致志地盯着自己掌管的设备，仿佛盯着自己的孩子。 当无线电波传出““神舟三号“飞船准确进入预定轨道时，张强的儿子也在医院呱呱坠地。大伙儿调侃地说“张工的任务获得圆满成功。”这时，他活泼得如一顽童，庆功宴上，他开怀畅饮。 无独有偶。就在这次发射“神舟三号“飞船时，3月29上午8时27分，远望四号船的科技班干部刘巨真，当得知妻子正躺在医院的手术台上，忍受着临产的煎熬，思念着印度洋上执行任务的丈夫。而这时，刘巨真正坐在雷达测距机机前，目不转睛地监视着设备，开机、自检、复位，他准确无误地操作着。“长江四号跟踪正常，遥测信号正常！”随着振奋人心的消息传来，他高兴地跳起来。就在“神舟三号”发射升空后围绕地球运行55圈时，他的儿子也降生了。电话里传来了远方的喜讯，他激动得不停地重复说“谢谢妻子！谢谢妻子！” “成功了！”船指挥中心掌声四起，人们欢呼着涌上甲板，握手、拥抱，激动人心的喜讯迅速地通过电波从三大洋传到首都北京。 中国航天远洋测控部负责人袁水春介绍，此次远望号船队主要担负着飞船入轨段、运行段和返回段海上测控任务，在三大洋上圆满完成了“神舟三号”飞船为期10天的跟踪测量与控制，共计107个圈次。尤其是太阳帆板展开、变轨发动机试喷控制、轨道数据注入和返回控制指令事关试验全局的关键指令都在海上得到圆满完成，这标志着我国航天远洋测控技术又实现新突破。 此时，洋面上，夕阳西下，波光鳞鳞。“五星红旗迎风飘扬，胜利歌声多么嘹亮……”雄浑、轻松的旋律伴着波涛的节拍，和着海天追星人的欢笑声久久回荡在大洋的上空。四艘航天远洋测量船远望号都圆满完成了神舟三号试验飞船测控任务。 汽笛长鸣，“远望号”船队在三大洋上历尽千辛万苦，共同奋斗了160余天，载着胜利的喜悦全速返航。（邹鹏辉史磊张瑞东）
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