90后学生狂敲2万行代码!极限救卫星,美国频表忌惮

我国成功“挽救”一颗卫星

卫星发射失败在国际上其实挺常见的,但要是能把它救回来,最后还成功进入预定轨道的,那就很少见了。中国在这块儿算是填补了空白。

最厉害的就是,这次“营救行动”是在距离地球几十万公里的太空中进行的啊!整个救援过程都是远程操作,完全靠遥控完成的。

双星发射遇难题科研团队紧急应对

哎呀,说到这个营救危机啊,最头疼的地方就是怎么把已经出问题的卫星给弄回正轨。毕竟天上飞的那个东西可不像是在地面上修个车那么简单,稍微有一点偏差就可能完蛋。中国那些科研人员可没闲着,他们马上就开始想办法,先是分析数据,看看卫星到底出了啥毛病;然后制定各种方案,就像玩游戏里的“存档点”,万一一个方法不行还能试试别的。

说到具体的时间,那是在2024年3月,当时发射了一组叫“DRO-A/B”的双星组合卫星。本来挺顺利的,火箭的一二级都飞得挺好,但到了最后那个关键阶段——上面级准备送卫星进轨道的时候,突然发现卫星的状态不对劲儿,好像没按计划走,偏离了预定轨道。这下可麻烦了,因为一旦错过了最佳时机,再想调整就很困难了!

什么是DRO轨道

DRO的中文名是地月空间远距离逆行轨道。简单来说,“地月空间”就是地球和月亮之间的区域,也就是介于近地轨道和近月轨道之间的一个新区域;而“远距离逆行轨道”呢,就是一种特殊的轨道形式,在这个轨道上运行的时候,飞行器会跟月亮反着转,而且距离还比较远。所以合起来就是地月空间里的这种远距离逆行轨道啦!

嫦娥五号飞控团队的创新路

这片空域可大了,离地球也特别远,它最远的地方能跑到距离地球200万公里之外呢!那啥叫“远距离逆行轨道”呢?其实就是绕着月亮转的轨道。

“远距离”好理解吧,就是离月亮比较远的意思,这个轨道离月亮最近也有7万公里,最远能达到10万公里左右。

那“逆行”又是啥呢?就是说这个轨道上的东西绕月亮转的方向跟月球自己绕地球转的方向是反过来的,反着走呗!

地球轨道之外的双星绕月飞行

把这几个概念放一块儿你就明白了,这说的就是地球和月亮之间的那个超大的深空区域。说白了,这个地方早就离开地球好远了,完完全全就在宇宙当中。

所以那两颗发射出去的卫星啊,严格来说就是绕月球转的卫星。不过它们发射上去之后,没进到预定的轨道里。具体情况到底是咋回事呢?

双星计划”遇尴尬

哎呀,这俩卫星一上去啊,进的那个初始轨道也太不给力了。按理说科研人员提前设计的好好的,离地球最远的地方应该有30万公里呢。可结果呢?才到13.4万公里,差了快一倍!这差距也太大了吧。

再来说说发射那天,3月13号,卫星是顺利上天了。不过刚上去那会儿,地面那些监控站收到卫星传回来的数据也不稳定,一会儿有信号,一会儿又没了,真是让人干着急啊。

双星突然翻滚如疯

科研人员看了数据后发现,这两颗卫星正在以每秒转两圈的速度疯狂打滚儿,这明显就是“出了问题”的状态。

接下来的几个小时里,科研人员赶紧采取紧急措施,通过地面的观测站,不停地给这两颗卫星发去各种指令。

卫星电池充放电平衡难题解决

最关键的就是把卫星的能源问题给解决了。太空里,卫星主要靠吸收太阳能来提供动力,要是这一步出问题了,卫星就玩不转了。

科研人员调整了卫星上太阳能板的方向,让它更好地对着太阳,最后终于让卫星上的电池充放电达到了平衡。这个过程花了好几个小时,情况刚有点改善,通过遥测数据,科研人员又发现了一个新状况。

卫星供电难题:A星与B星的困境

这两颗卫星啊,先说A星吧。它的太阳能板是可以动的,但就是没法固定住,就跟那种太阳能电池板似的,老是没法正儿八经地对着太阳。再看B星,情况更糟,它连太阳能板能不能动都成问题,根本没法转向太阳。

这就导致这两颗卫星在天上飞的时候,还是解决不了供电和动力的问题。要是想让它们有电、能运转,就只能靠地面不停地调整它们的姿态才行。

卫星发射后的轨道纠偏

这么一来啊,很快又遇到个大问题,就是之前说的那个飞行高度不够的情况,根本没跑到预定的轨道上去。这下子可有点麻烦了,要是让这两颗卫星一直在偏差的轨道上晃悠,那就好比火车脱轨一样,发射肯定就白费劲儿了。

两颗卫星决定暂时不分家

两天后,科学家们商量好了,决定这两颗卫星暂时不分家,而是重新调整它们的飞行高度。具体怎么弄呢?就是让这两颗卫星轮流用燃料,一点点把轨道升高,最后顺利到达预定的位置。

这个决定听着挺简单的,但真要去做,那可不容易。为啥呢?因为在咱们国家,或者外国,以前都没碰到过这种事儿,完全没有经验可以参考。

专家称两颗卫星如突然生病的人

王强是中国科学院空间应用中心的副主任。后来在接受媒体采访时,他用“异地做手术”来形容这次营救行动。

他说,这两颗卫星就像突然生病的人,可偏偏病人病得很重,身边一个医生都没有。而地面上的科研人员虽然清楚问题到底出在哪儿了,但却没法跑到现场去给它们治病。

卫星越来越远怎么“纠偏”

医生跟病人之间的距离啊,比咱们平时说的13万公里还要远呢,而且这个距离还在不停地变大。要是再不赶紧“治一治”的话,这卫星最后就完全跑出地面工作人员的控制范围了。

接下来这两天特别关键。3月18号那天,科研人员瞅准机会给卫星做了个近地点轨道调整,相当于给它来了个“补救”。通过这个办法,两颗卫星的高度就被提到了24万公里。

实践十号”再变轨

到了3月23号,科研人员又搞了一次差不多的操作,把卫星的轨道高度再往上提了提,达到了38万公里。

高度是差不多达标了,但问题还没完全搞定。因为后面卫星还得进行奔月操作,就是说要飞到月球轨道上去呢。

年轻人们搞定卫星小状况

话说这俩卫星飞行的时候出了点小状况,可地面那些负责研究的小伙子们,平均才34岁,看着挺年轻的吧?不过别小瞧他们,之前想了不少办法,现在已经把问题解决得差不多了。

4月2号那天特别关键,要是地面这些年轻人那天的努力没成功,那两颗卫星很可能就进不了地月转移轨道了。

双星进入DRO轨道

好啦,科研人员的这次操作又成功啦!卫星离地球越来越远,离月球越来越近,顺利进入了地月转移轨道。

接下来到了7月份,这两颗卫星已经成功靠近了DRO区域。7月15号那天,在科研人员的操控下,这两颗卫星顺利完成了入轨机动,成功进入了预定的任务轨道。

卫星升空后……科研人员有新任务

好了,现在卫星升空后遇到的各种奇怪问题都搞定了。从3月到7月,这两颗卫星飞了整整123天,跑的距离超过800万公里呢。

问题是解决了,但接下来科研人员还有别的事情要做。

双胞胎卫星太空互拍忙

DRO-A/B卫星在太空中飞了100多天,一直是以“合体”的状态运行的。到了预定轨道后,这两颗卫星得分开才能开始各自的任务。

8月28日那天,科研人员远程操作,成功让这两颗卫星分开了。刚分开的那30分钟里,它们离得还挺近的,还互相拍了照片呢。通过这些照片,科研人员能清楚地看到卫星太阳能帆板的状态,这可帮了大忙啦!

中星26号”的“老铁”们

说到这个,轨道上其实还有一颗叫DRO-L的卫星呢。这颗卫星比前两颗早发射几天。到了8月30日,科研人员就成功让三颗卫星之间建立了通信链路,还验证了它们能够互相连通、组网运行的模式。

不过,大家要知道啊,这一切都是在卫星出现故障后,还能成功把它“救”回来的基础上实现的。研究团队里的张皓研究员也跟媒体说过,他们在卫星发射之前就已经做好了各种预案,对可能出问题的地方心里是有数的。

青年团队成功救回卫星

所以啊,等到真的遇到问题的时候,大多数异常情况都能看得清清楚楚的,团队也明白该怎么应对这些异常,想办法去补救。大家目标一致,方法也对头,最后就把卫星给救回来了。

最厉害的是,这个团队的平均年龄特别年轻呢!这次成功救回卫星,可真是展示了咱们国家在深空故障修复和自主导航技术上的重大突破啊!

救援卫星经验助力未来深空任务

以后啊,咱们国家会在地球和月亮之间的空间发射并部署更多的航天器,之前成功营救的经验和方法可太有用了。

科学家们也发现,跟以前那些传统卫星动不动就消耗大量燃料的情况不一样,在这次营救任务里头,用的燃料只有以往的五分之一呢。

我国成功发射!探索地月新路径

这就说明啊,以后咱们往地月空间发射和布置航天器的时候,可以用更少的能量飞到月球那边去,这样就能省下不少发射的钱,那地月空间就能被更大规模地开发和利用啦。

最重要的是,这次的行动在国际上可没有过先例哦。

太空救援:真的有人救过卫星

国际上还真有过救卫星的先例呢。比如说,1990年日本发射的那个月球探测器,在发射的时候火箭出了状况,地面的工作人员紧急行动,最后成功把卫星给“救”回来了。

还有啊,1998年的时候,亚洲卫星3号在发射的时候也出了问题,那会儿休斯公司就赶紧组织人手去“抢救”这颗卫星,最后也是有惊无险地把它给弄好了。

中国成功营救故障卫星

这两次营救都不算太难,毕竟卫星本身没啥毛病。但去年国内那次营救就不一样了,卫星的太阳能板伤得挺重,这就导致它没法好好吸收和使用燃料。综合起来看,这次营救的难度可大了不少。

不过我们最后还是顺利完成了任务,连美国那边的一些科研人员都对我们的操作竖起大拇指。哈佛大学那个啥天文研究中心的专家就说,中国在解决那些复杂的太空动力学问题上,现在已经跟美国差不多厉害了。

美军担心中国新型火箭技术威胁其卫星

不过呢,在美国军方看来,中国这次搞的营救行动可能会让他们更害怕、更紧张。这么多年了,美国军方一边说,他们完全有能力去攻击并摧毁中国的卫星。

但另一边呢,他们又老是嚷嚷说自己的军用卫星一直在被攻击,还特别指责任何攻击他们的家伙肯定是中国和俄罗斯。

中国卫星成功营救美国或失眠

从这个情况就能看出来,美国对中国在卫星和航天技术方面一直有点害怕。现在咱们国家成功完成了远程卫星营救任务,估计美国以后睡觉都得睁一只眼闭一只眼了。

地月空间就像大航海时代发现的新大陆一样,未来这片区域会成为整个科学研究的新领域。在这一空间里部署航天器,特别是建设一些应用基础设施,再加上载人航天探索,这将会是一个全新的起点。

航天强国的竞争与未来

哪个国家的技术更强,将来在这一片空域的探索中就越有可能占据主导地位。那些航天大国接下来肯定会相互竞争、争先恐后地发展,咱们国家的相关技术毫无疑问已经是走在最前面了。