北斗发射背后原来这么“惊险”

王玉磊 梁珂岩 本报记者 付毅飞

11月5日,北斗三号双星在西昌卫星发射中心发射成功,迈出了北斗卫星导航系统全球组网的第一步。短暂庆祝后,中心归于平静,投入到后续任务准备中。在接下来一年多里,还有十多颗北斗卫星要从这里走向太空。

北斗卫星导航星座由中圆轨道、倾斜地球轨道和地球静止轨道卫星组成,都属于中高轨道。“目前中高轨道卫星主要由长征三号甲系列火箭发射,该系列火箭只能在西昌卫星发射中心实施发射。另外,作为我国较低纬度的发射场,在西昌发射效费比很高。”西昌中心人力资源部主任林玉南表示。

因此,西昌与北斗结下了不解之缘。17年来,该中心共执行25次北斗发射任务,成功发射包括4颗试验卫星在内的29颗北斗卫星,成功率达到100%。在这座闻名世界的“北斗港”,科技日报记者听到了北斗发射幕后鲜为人知的故事。

发还是不发,这需要担当

2000年10月31日和12月21日,前后不到两个月,西昌卫星发射中心连续成功发射两颗北斗一号静止轨道试验卫星。我国首次使用双星定位技术组成“北斗”区域卫星导航系统。

但接下来的发射并不那么顺利。2003年5月24日晚,长三甲火箭托举着第三颗北斗试验卫星等待飞天一刻,天降大雨。

21时许,控制系统报告:给箭上三级火工品和电磁阀等设备供电的关键线路——M3母线漏电。此时距预定发射时间不足3小时,发射“窗口”也只有短短51分钟。如果坚持发射,故障可能造成箭上火工品误爆或不起爆,导致发射失败;如果中断发射,低温推进剂已加注完毕,损失难以估量,还会留下重大事故隐患。一时间,指挥中心陷入两难。

中心火箭控制系统团队站了出来。他们在塔架爬上爬下,仔细检测分析后得出结论:漏电现象是由于环境湿度较大,部分接插件结霜引起,不会影响母线供电电压,可以发射。

5月25日零时34分,卫星发射升空,成功进入预定轨道。

“关门”前一刻挤进“导航俱乐部”

1994年,我国决定启动北斗一号工程,进行卫星导航试验探索。

当时,美国GPS、俄罗斯格洛纳斯各发射了20多颗卫星,已完成全球组网,并占用了最适合卫星导航的黄金频段。中国与正在建设伽利略卫星导航系统的欧盟,推动国际电联从航空导航频段中最大限度地挤出一小段以供使用。2000年4月18日,北斗和伽利略系统同时申报。按照国际电联规则,必须在7年内成功发射导航卫星,并成功发射和接收相应频率信号,才能获得该轨道位置和频率资源,否则将无法取得合法地位。

2005年,欧盟发射了首颗伽利略导航卫星。此时,我国虽已发射三颗北斗试验卫星,但其不具备主动发射下行信号的能力。符合国际电联规则的北斗二号卫星仍在研制,但时间很紧迫。

北斗人背水一战,倒排工期,将研制周期大大缩短。同时,西昌卫星发射中心也攻克了首次使用新改建发射工位、首次使用远控模式、首次发射中圆轨道卫星等多项挑战,针对此次任务分析风险、制定措施、把控节点,扎实做好了各项准备。

2007年4月14日4时11分,这颗肩负着重要使命的北斗卫星起飞,于4月17日20时许传回了信号。此时,距离国际电联的“七年之限”只剩不到4个小时。

摸着老天爷脾气找“战机”

在全球十大航天发射场中,西昌卫星发射中心的气候条件较为复杂,发射窗口气象保障难度很大。

雨中发射,对该中心来说已是家常便饭。但在2011年一次北斗发射任务中,他们创造了极端恶劣条件下发射成功的纪录。

2011年7月27日凌晨3时,距发射窗口还剩2个半小时,天空中突然云团涌动,越过山峰向场区上空聚拢,不久便电闪雷鸣、暴雨倾盆。

发射前半小时,天气没有丝毫好转。中心气象团队每隔10分钟,就向任务指挥部预报场区未来10分钟的天气情况,几次预报结果都一样:8公里范围内有强雷暴。

5时30分,已经到了窗口时间。指挥部要求气象系统拿出5点35分至45分之间的最后会商结果。气象团队仔细分析,凭借丰富的经验,发现雷雨将出现一个短暂间隙。他们将这一“战机”上报后,指挥部当即下达了准备口令。

5时44分28秒,长三甲火箭喷出烈焰,钻入稠密的云层。不久后喜讯传来:第九颗北斗导航卫星准确入轨。

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责任编辑: 符雪苑