金秋深夜,北京航天城肃穆冷峻,晴朗夜空里星星点缀。

10月15日的深夜,是中国空间站建造阶段第二艘载人飞船神舟十三号发射前的最后时刻,从西北戈壁的酒泉卫星发射中心,到位居首都的北京航天城,从出征太平洋的远望号测量船,到覆盖全球的天基测控网,一张守护神舟飞船奔赴天宫的密网早已铺开,随时准备听从指挥、闻令而动。

21时许,飞船开始加电,会签流程开始注入,一声声“明白”从酒泉现场传到了飞控大厅,屏幕上是一片黑夜中的长征2F火箭,一样的塔架,不一样的背景。此次发射选择在16日凌晨发射,该时间段的选择是根据飞船的运行轨道、工作条件、核心舱组合体的运行状态、跟踪测控窗口等因素确定的。为了实现与天和核心舱、天舟二号、天舟三号共同组成的一字形组合体的径向交会对接,发射窗口具有唯一性的特点。

载人飞船从神舟一号到眼前蓄势待发的神舟十三号,发发成功,十二次圆满让现场等待发射的工作人员信心满满,但对负责测控通信指挥的北京航天飞行控制中心来说,这次任务又有新的挑战和不同。“神舟十三号将首次采用径向直接交会对接方式,径向对接状态新、航天员在轨驻留时间长、在轨试验难度大、地面提供常态支持与应急控制的要求高。”北京航天飞行控制中心主任李剑介绍说。


北京航天飞控中心大屏中,飞船即将同组合体径向对接。

22时13分,三名航天员进入飞船舱内,画面上出现了他们身着舱内压力服的身影,表情自然放松,精神状态饱满。进入舱内后,一系列操作有条不紊地进行着,随着30分钟准备、15分钟准备的倒计时,发射时间倏忽而至,此时已经是10月16日0时23分,“滴滴滴”的倒计时声音不绝于耳,“起飞!”从东风的指挥员到北京总调度,起飞时刻的通报在两地的大厅响起,通过话音系统的扩声传遍参加任务的各个点号。

3分钟后,助推器分离,10分钟后,船箭分离,13分钟后太阳帆板正常展开……火箭渐渐融入深邃的夜空,大屏幕切换成了仿真图像,整个流程一气呵成,流畅顺利。飞控大厅里通信调度马忠正无暇欣赏神箭的英姿和酒泉夜空的壮丽,他的耳机会商里传来的是图像话音各个岗位的汇报,手上比对的是切换流程,眼睛里看的是实际屏幕显示的图像结果,话筒里传出的是自己的决策口令,这是每一次发射任务的常态。北京航天飞行控制中心责任总师王霞说:“硬件和通信岗位需要在任务前检查所有设备的状态,来得早、走得晚、涉及任务多是大家的岗位属性。”

船箭分离后约25分钟,在北京航天飞行控制中心的控制下,神舟十三号进入自主快速交会对接模式。紧接着的6个小时的快速交会对接流程,6次自主变轨、转寻的控制,过中瞄点、飞船俯仰调姿……在一步步按计划实施的程序中神舟十三号向着组合体靠近,6时22分,两者之间的距离只有200米了,14分钟后,组合体的对接机构清晰地在飞船上方19米处出现,现场所有人将见证飞船第一次从径向与天宫对接,全新的视角,也带着全新的挑战。

现场北京航天飞行控制中心副主任张跃东说:“径向对接期间空间站组合体遮挡和飞船大幅度姿态调整,对中继测控和飞船能源带来较大影响,测控支持模式和飞行程序安排调整变化大,这都增加了地面状态监视判断和应急处置的难度。”

随着最后的平移靠拢,众多挑战在现场的监视判断中被克服,天和和神舟缓缓靠近直至亲密无间,“对解锁锁紧完成”的声音为它们的太空之吻作出见证,中国空间站因为神舟十三号的加入呈现出全新的构型,天和核心舱、天舟二号、天舟三号和神舟十三号在太空中合为一体,交会对接圆满成功!


天和全景摄像机拍摄的对接画面。

北京航天飞行控制中心神舟十三号任务总工程师谢剑锋介绍,此次发射及交会对接任务面临着对接方式新、在轨时间长、处置要求高等难点,为此,团队攻克了大量技术难关。

由于神舟十三号首次径向停靠空间站,径向对接期间组合体和飞船大幅度姿态调整,对中继测控和飞船能源带来较大影响,对测控支持模式和飞行程序安排带来新的变化,增加了地面监视判断和应急处置的难度。针对诸多变化,北京飞控中心任务团队优化设计方案,细化决策判据,创新设计了以空空代传为主的测控模式和并网供电模式,有效克服了通信和供电难题,大幅度提高了交会对接的安全性。

北京航天飞行控制中心空间站任务总工程师孙军说:“为确保应急故障及时有效处置,我们仅针对神舟十三号任务即设计了400多个故障预案,组合体相关预案高达2500个,最紧急时,15秒内就必须完成发令处置,这不仅是对预案设计的挑战,也是对人员支持能力的巨大考验。”


北京航天飞行控制中心现场。

随着航天员乘组的安全抵达,空间站组合体将转入长期在轨运行阶段,航天员将首次驻留达6个月之久,这对地面安全运控带来全新考验。北京航天飞行控制中心神舟十三号任务副总师刘成军说:“无论是发射、交会对接还是后续的长期在轨阶段,对轨道岗位都提出了很高要求。在空间实验室阶段我们就突破了十余个关键技术,针对当前阶段,我们又攻克了多模式快速交会对接技术和自主轨控失效后的轨道重构技术,并针对空间站大型且复杂构型的特性,展开中继跟踪预报、大气阻力建模研究和碰撞概率计算等,切实为太空家园的安全保驾护航。”

目前,空间站组合体已在轨运行170天,姿态稳定,能源平衡,工况正常,神舟十三号航天员乘组进驻后,北京航天飞行控制中心将组织各参试系统和单位,圆满完成后续工作,保障航天员完成工作,平安返回。

【记者】王诗堃 徐勉

【通讯员】宋星光

【作者】 王诗堃;徐勉

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端

相关文章