神舟十二號發射時,直播里聽到的“東風跟蹤正常”等口令,都是什麼意思?
2021年06月21日15:38

  來源:揚子晚報

  文/張雪鬆

  6月17日上午9時22分,我國在酒泉衛星發射中心使用長征二號F運載火箭,將載有3名航天員的神舟十二號載人飛船發射升空,並在6.5小時後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工作人員發出的各種口令感到不解,例如,火箭起飛約50秒時聽到“東風光學USB雷達跟蹤正常”“遙測信號正常”。那麼,他們所說的USB和遙測是什麼意思呢?

  USB:源自美國“阿波羅登月”

  USB最初源自美國航天發射任務,即統一S波段。航天發射需要對飛行中的火箭進行測控,載人航天發射關係航天員安危,其要求更高。早期,航天發射任務使用多種不同波段執行測控任務,從而帶來了設備複雜,負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60年代,美國為保障阿波羅載人登月計劃成功,提出了以S波段統一執行測控任務的體製,因此,建立了統一S波段(USB)測控網,並在阿波羅載人登月計劃中大獲成功,後來這種測控網又成為國際標準並得到推廣。

  我國實施921載人航天工程時,也建設了自己的USB測控體系,這些測控網包括建設在本土的眾多測控站和部署在大洋上的遠望號測控船,以便實時測量火箭和飛船的飛行狀態。

  遙測:一路跟蹤火箭

  遙測是英文Telemetry的翻譯,它不能根據中文望文生義理解為遙控和測量,這個詞是兩個希臘語詞根的結合,翻譯過來是遠程測量的意思。

  簡單地說,遙測是一種自動通信過程,通過遙測方式可以將無法直接訪問的火箭測量數據傳送到測控站,從而實現對火箭的測量和監測。

  長征二號F火箭發射升空後,地面工作人員無法測量到火箭內部的各種數據,只能通過遙測系統將箭上各種傳感器獲得的數據傳回地面,供技術人員監測和分析。

  火箭起飛後,自然是一路遙測跟蹤正常,如果火箭在飛行中出現問題,遙測數據幾乎是唯一的線索。

  穩定跟蹤正常不容易

  神舟十二號載人飛船從火箭升空到最後宣佈發射成功,不時能聽到“酒泉跟蹤正常”“東風跟蹤正常”,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,但背後卻是無數中國航天人努力的結果。

  我國航天USB測控網在地面布設了大量測控站,這些測控站安裝有光學和雷達跟蹤設備,對飛行中的火箭進行實時跟蹤。

  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跟蹤畫面,它和自動跟蹤的望遠鏡原理類似,但性能要先進很多。

  跟蹤雷達利用窄波束跟蹤目標,火箭始終位於零點幾度的雷達波束範圍內,才能被穩定跟蹤並獲取精確數據。光學雷達跟蹤正常,表明測控站的光學和雷達穩定有效的鎖定了火箭,其飛行過程盡在掌握之中。

  掌聲送給任務關鍵節點

  神舟十二號載人飛船發射任務,既有對火箭的磨煉,也有對飛船的考驗。

  細心的網友會發現,直播過程中飛控大廳內出現了多次鼓掌。第一次掌聲出現在船箭分離成功時,第二次出現在飛船太陽翼展開正常時,而最後一次則是宣佈任務成功時。船箭分離和太陽翼展開是任務成功必須要越過的兩個關口。

  雖然長征二號F火箭的可靠性和安全性分別達到0.97和0.997,但載人發射務必要求萬無一失,不到最後一刻誰也無法真正放心。

  直播中看到船箭分離成功時,意味著火箭功成身退,完成了它的使命,掌聲齊鳴實至名歸。神舟系列飛船在發射中的考驗相對簡單,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,而神舟十二號載人飛船太陽翼展開成功,意味著飛船供電系統的“前途”一片光明,自然也值得掌聲的回報。

  當飛船成功進入預定軌道後,酒泉衛星發射中心張誌芬主任宣佈神舟十二號載人飛行任務發射成功的結果,也把現場工作人員及觀眾的熱情提升到新高潮,現場的掌聲更是工作人員對自己工作的肯定和自豪。

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