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三、二、一,發射!

2019-01-14 02:21:38劉源隆
小康 2019年1期

劉源隆

飛向月球 12月8日凌晨2時23分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射嫦娥四號探測器,開啟了月球探測的新旅程。

“三、二、一,點火!”

2018年12月8日,凌晨一點,記者站在距離西昌衛星發射中心兩公里外的火箭發射觀摩平臺上,被干涼的空氣凍著的身體蜷縮在厚厚的棉服中。記者左手扶著相機三腳架,右手緊扣著相機快門,眼睛透過長焦鏡頭仔細地盯著兩公里外被燈光照耀著的火箭發射塔架,生怕錯漏哪怕任何一個細節。

在觀摩臺大屏幕上,發射架上的工作人員還在有條不紊地進行著火箭發射前的檢查準備工作。遠處的長征三號乙運載火箭就筆直地矗立在發射塔架旁,仿佛在積蓄著力量,它托舉著嫦娥四號就像即將上場的運動員一樣一動不動,在寒風中顯得威風凜凜。而嫦娥四號和它一樣從容不迫,哪怕它將飛越42萬公里,哪怕它要飛向的是人類從未踏足的月球背面。

親眼見證:嫦娥四號火箭發射盛況

2018年12月7日晚10點30分,記者跟隨著第五屆中國探月科普營,提前四個小時奔赴西昌衛星發射中心,歷經5道安檢關卡,讓人感到神秘又嚴肅。觀摩營員們在汽車上左望右看,緊張著、激動著。

承載著中華民族探月夢想的嫦娥四號,被億萬中國人熱情期盼著、祝福著。當汽車經過燈火通明的發射塔架,長征三號乙運載火箭整裝待發。

早在2018年5月21日發射的嫦娥四號任務“鵲橋”號中繼衛星早已抵達地月引力平衡點L2點的Halo軌道上,焦急地盼望著嫦娥四號探測器著陸月球,為它與地球傳輸通信信息。

朗月當空,繁星爍爍,西昌衛星發射中心距離西昌市區50多公里。嫦娥四號火箭發射當日的夜空中干凈得連一片云彩都沒有,是極為適合觀摩火箭發射的天氣。

“發射30分鐘準備”“發射15分鐘準備”……當倒計時準備的廣播一遍遍傳來的時候,身邊參與觀摩的營員,每個人都踮著腳尖,舉著手機,眺望著遠處,期待記錄下火箭升空的輝煌畫面。

終于,發射時刻來臨,廣播從10倒數計時,點火話音剛落,兩公里外靜駐的火箭下方,一股白煙升騰而起,劇烈的轟鳴聲比目光所及略有延遲,但在山谷的回響作用下,聲音仿佛加裝了環繞立體聲,震耳欲聾。

突然,火箭發出的白煙變成了火紅色,照得整個山谷如同白晝。火箭噴射著熊熊火焰,緩緩升起,轟鳴聲也逐漸升高了音調。火箭向上直飛,越來越快。觀摩人群的歡呼聲此起彼伏,嫦娥四號月球探測器火箭發射成功!

人們仰起頭,目送著嫦娥四號奔赴遙遠而又神秘的月球。

探秘衛星城:技術設備現代化

2018年12月8日一大早,記者再次來到西昌衛星發射中心,開始了對它的深度探訪。當記者所乘的大巴車開向衛星發射中心時,沒有了道路兩旁的路障、安檢關卡。

威風凜凜 圖為西昌衛星發射中心2號發射塔架,嫦娥三號、嫦娥四號任務都是由此塔架發射的。

觀摩火箭發射時,因為除了發射塔架以外,其他地方沒有燈光,基地的樣貌幾乎沒有看到。在白天,整個基地才一覽無余。原來這里是一個三面環山、向東南開口的半封閉小盆地,面積約2平方公里。整個峽谷內綠意盎然、基地秩序井然有序,時而走過的工作人員面帶微笑,親切自然,仿佛走進了“桃花源”,頓時沒有了發射當晚的神秘與嚴肅感。

西昌衛星發射中心,又稱“西昌衛星城”,是中國衛星發射基地,始建于1970年,1982年交付使用。

自1984年1月發射中國第一顆通信衛星,到2016年11月22日用長征三號丙運載火箭成功將天鏈一號04星送入預定軌道,西昌衛星發射中心發射活動突破百次。

西昌衛星發射中心由總部、發射場(技術區和兩個發射工位)、通信總站、指揮控制中心和三個跟蹤測量站,以及其它一些相關的生活保障單位組成,其中發射場的坐標位置為東經102度、北緯28.2度。主要擔負廣播、通信和氣象等地球同步軌道(GEO)衛星發射的組織指揮、測試發射、主動段測量、安全控制、數據處理、信息傳遞、氣象保障、殘骸回收、試驗技術研究等任務。

中心主要承擔地球同步軌道衛星,通信、廣播、氣象衛星等試驗發射和應用發射任務,是中國目前對外開放中規模最大、設備技術最先進、承攬衛星發射任務最多、具備發射多型號衛星能力的新型航天器發射場。

記者先來到了發射場。負責接待講解的是一位年輕的工作人員,他說昨晚他是最后一批離開塔架的,而他們撤離的地點其實就在發射塔架500米外的辦公樓里,火箭發射稍有閃失就會波及他們,因此,他們的處境其實是非常危險的。

組建48年來,西昌衛星發射中心不斷提高綜合測試發射能力,形成兩個工位交替發射捆綁式火箭的能力,創造了1997年以來81戰全勝的新紀錄。

發射嫦娥三號和嫦娥四號的是西昌衛星發射中心的2號塔架。76米高的發射塔架和300多米高的避雷塔,巍峨地聳立于峽谷的底端。塔架由11層工作平臺和相對應的電纜提桿組成,同時對星箭進行吊裝對接,加注燃料和垂直測試。在點火的那一瞬間,平臺自動旋轉星箭分離,固定火箭的螺栓也隨即起爆,火箭噴出熊熊烈焰拔地而起。發射塔架兩側的山體內,是與場區相匹配的指揮、測試、控制以及供應水、電、氣的設施。

走進西昌指揮控制中心,給人的第一感受就是“現代化”。作為西昌衛星發射中心的“大腦”,這里安裝有先進的指揮通信設備、全新網絡技術、傳感器技術和數據處理技術,能夠遠程控制組織指揮。

三號工位升級改建、新建衛星測試廠房、建成自主可控指揮顯示系統、智能光網系統……近年來,西昌衛星發射中心大力推進設施設備可靠性增長、測發流程改進、組織模式優化,將測試發射、測量控制、通信、氣象、勤務保障五大系統數據進行融合,徹底解決了過去各系統各單位分散建設、自成體系、互不兼容等問題,有力保證了探月、北斗等重大任務發射圓滿完成。

分秒不差:“零窗口”發射

據工作人員介紹,西昌衛星發射中心具有“天然發射場”的優越條件:一是緯度低(北緯28.2度),海拔高(1500米),發射傾角好,地空距離短,緯度越低,北緯28°14′42.72'',東經102°01′39.95'',離赤道越近,這既可充分利用地球自轉的離心力,又可縮短地面到衛星軌道的距離,從而增加火箭的有效負荷。

二是峽谷地形好,地質結構堅實,海拔1857米,有利于發射場的總體布局,對地面發射設施、技術設備及跟蹤測量,通信的布網有利,能滿足多個發射場的建設。

三是晴好天氣,“發射窗口”好。年平均氣溫18℃,是全國氣候變化最小的地區之一,日照多達320天,幾乎沒有霧天,試驗周期和允許發射的時間較多。

2007年10月24日,長征三號甲運載火箭托舉著我國首顆探月衛星嫦娥一號佇立在西昌衛星發射中一號塔架旁,等待發射。為增加衛星入軌的成功率,西昌衛星發射中心科研人員及一線參試人員決心實現“零窗口”發射。

“零窗口”是指在預先計算好的發射時間,分秒不差將火箭點火升空。由于影響準時點火的因素很多,當時世界上還沒有國家能夠精準實施“零窗口”發射。

為此,任務各系統工作人員在星箭測試、氣象研判、燃料加注等各個環節,都追求零失誤、零差錯、零故障、零缺陷、零遺漏,從而確保發射萬無一失。

當日18時05分04秒,我國首次探月任務完美實現“零窗口”發射,創下航天發射史上的“中國奇跡”。節省下來的準備用作軌道修正的120公斤燃料,使得嫦娥一號衛星比預計多運行了4個月。

此后,西昌衛星發射中心又接連“零窗口”成功發射多顆探月探測器,形成了穩定可靠的“零窗口”發射能力。

2010年10月1日,嫦娥二號騰空而起。事后測試數據顯示,火箭起飛時間與之前公布的“零窗口”理論值分秒不差。

2013年12月2日,長征三號乙運載火箭完全按照“零窗口”準時發射成功,將嫦娥三號送入預定軌道。

2018年12月8日2時23分,嫦娥四號精準發射成功,開啟奔月之旅。

創造紀錄:100天內7次高密度發射

2018年以來,西昌衛星發射中心已完成16次發射任務,突破了年發射9次的最高紀錄,并創造了100天內成功實施7次航天發射的高密度發射新紀錄。

嫦娥四號進場以來,前后與5次發射任務交錯并行。嫦娥四號任務01指揮員陳政在接受媒體采訪時表示,任何一個崗位、一次操作都會影響發射任務,容不得任何疏忽和失誤。

工程師何龍是這次任務的“金手指”,也就是按下點火按鈕的人。在他的工位前有3塊屏幕,屏幕上有200多個閃爍的狀態燈,每盞狀態燈的另一端連著的就是一個分系統或是操作崗位。

技術部氣象室保障組組長張瀅今年已在發射場區駐扎超過200天,連續執行了12次發射任務。為提高每一次任務的預報精度,她和同事們都要采用不同制式的測風系統采集高空風數值信息,將測風密度增加到3倍以上,更有效地判斷高空風趨勢,為任務指揮決策提供堅強的氣象技術支撐。

距離嫦娥四號發射僅10多個小時,中心測控系統遙測雷達組組長鄭志剛在執行完沙特雙星跟蹤測量任務后,顧不上吃午飯就立即組織人員切換設備狀態,再次投入嫦娥四號任務準備。

據介紹,今年像這樣多發多種任務并行已成為常態,他們更是創下了3天進行7次狀態轉換的新紀錄,人員三班倒、24小時值班已是家常便飯。

目前,中心已實現從發射單一型號火箭到發射多種型號火箭;從發射地球同步軌道衛星到發射多軌道航天器;從發射國內衛星到發射國際商業衛星;從每年2—3次發射任務到年發射能力達到15次以上的重要躍升,完全具備執行高密度任務的發射能力。

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