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惊心动魄战百日 DRO-A/B双星工程团队救回两颗“脱轨”卫星

2025-04-17 05:02:47大公报 作者:刘凝哲
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图:专家在“地月空间DRO探索研究学术研讨会”上科普介绍什么是DRO。\中新网

  “我们的科研团队早在20年前就开始了地月空间航天动力学的应用基础研究工作。”王强说。然而,凝聚着科学家们青春、汗水与心血的DRO-A/B双星,却在发射时遭遇失利。面对这一情况,平均年龄不到35岁,以“85后”、“90后”为主体的工程人员团队上演“太空生死时速”,经过逾百日极限救援,终于将双星“抢救”回来,并积累了中国深空小卫星救援的难得宝贵经验。

  调整卫星姿态 维持能源安全

  2024年3月13日,DRO-A/B双星组合体在西昌卫星发射中心发射升空。运载火箭一二级飞行正常,但由于上面级飞行异常,卫星未能准确进入预定轨道。面对变故,中国科学家团队开始了一场太空“卫星极限生死救援”。

  根据地面测控站捕获到时断时续的卫星遥测数据分析判断,DRO-A/B卫星组合体正在以200°/S的速度快速翻滚。工程团队迅速制定应急处置措施,7个小时后,经卫星遥测数据分析判断:DRO-A卫星太阳翼可转动但无法锁定,DRO-B卫星太阳翼既无法转动,也无法锁定;只能通过定期调整卫星组合体姿态,维持卫星能源安全。

  抬升轨道高度 越过“死亡线”

  卫星能源安全问题解决后,科研团队又开始直面卫星入轨高度严重不足的难题。经遥测分析,DRO-A/B实际进入的初始轨道远地点高度仅为13.4万千米,远低于预先设计的30万千米。

  3月15日,工程团队果断作出决策:双星不分离,并迅速制定轨道重构策略,通过双星交替利用燃料抬升轨道高度,全力保障卫星组合体飞抵DRO。3月18日和23日,工程团队成功实施两次近地点轨道机动补救控制,DRO-A/B卫星高度被相继抬高到24万千米、38万千米,越过“死亡线”。4月2日,DRO-A/B卫星成功实施关键奔月机动,进入预设低能地月转移轨道;7月15日,DRO-A/B卫星成功实施DRO入轨机动。在发射出现异常情况下,DRO-A/B卫星历经123天飞行,航程超过800万千米,终于进入预定轨道。

  2024年8月28日,工程团队开展了大胆细致的远程操控,使DRO-A/B卫星组合体成功分离,且处于同轨编队伴飞状态。分离30分钟内,双星互相拍照,科研人员对卫星太阳翼受损情况有了清晰了解。更为重要的是,技术指标显示,分离后,双星能源平衡,平台及载荷工作正常。测控大厅内顿时响起一片欢呼!

  8月30日,工程团队一鼓作气,三颗卫星两两之间成功构建K频段微波星间测量通信链路,验证了三星互联互通的组网模式。至此,全球首个基于DRO的地月空间三星星座成功实现在轨部署。

  为发射异常处置积累经验

  令中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张皓最难忘的,是去年3月18日中午12点54分卫星的轨控推力器开机。“那20分钟可以说是我人生中最漫长的20分钟,体会到了‘心到了嗓子眼的感觉’。”张皓说。

  王强表示,科研团队在工程强约束和发射异常的情况下,获得了低能地月轨道设计、轨道重构、卫星能源风险管控等方面的实践经验,为我国发射部署更多的地月空间航天器,积累了宝贵的理论方法和工程经验。

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