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“嫦娥五号”,远望3号船护送你顺利回家

2020-12-18 15:27610综合整理中国水运网

北京时间12月17日1时59分,探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。在“五姑娘”归家的旅途中,中国卫星海上测控部所属的远望3号船在印度洋深处,为“嫦娥五号”保驾护航,最终顺利确保“嫦娥”回家。远望3号是什么来头?为什么“嫦娥”离不开它的护驾,让我们来认识一下。

屡建功勋的远望3号

远望号系列船包括远望1号至远望7号,三代远洋航天测量船,都由七〇八所自主研发设计,凝结着几代八所人的智慧。在四十年的进程中,“远望号”系列测量船为我国远程火箭、卫星和宇宙飞船的发射保驾护航,为中国航天科技事业的发展屡建功勋。

上世纪90年代中期,随着远望1号和远望2号的退役,远望3号建成并投入使用。这艘船是我国第二代远洋航天测量船,主要担负卫星、飞船和其他航天器全程飞行试验海上测量和控制任务。

全船集中了20世纪九十年代科学技术精华,汇集了我国当今船舶、机械、电子、气象、通信、计算机等方面的先进技术,其硬件设施达到了国际先进水平。

“远望3号”船长约180m,宽22.2m,最大高度37.8m,远望三号满载时,排水量17000t,吃水深度8m,巡航速度近20节(合约36km/h)。在正常情况下,一次出海可以连续航行100天,续航能力18000海里,可到太平洋、大西洋、印度洋的指定海域执行任务。

1995年,该船圆满完成了10多次国内外卫星的海上测量任务,多次创造了远洋航天测量史上的新纪录。

1996年,该船两度出征,两战两胜;1997年,六下太平洋,出色地完成了海上动态性能校飞以及“东方红三号”“亚太二号R”“铱星”等五次国内外卫星发射的海上测量任务,总航程近4万海里,相当于绕地球赤道两圈,在我国远洋航天测量史上创下了史无前例的纪录。

2016年2月7日,圆满完成我国第5颗新一代北斗导航卫星海上测控任务的远望三号测量船安全驶入长江入海口,除夕之日回到祖国怀抱。

2018年,远望3号船于10月初出航,海上作业74天,航行1.6万余海里,圆满完成了嫦娥四号、北斗三号等4次海上测控任务。

自1995年底投入使用以来,远望三号船先后13次远征三大洋,圆满完成了14次国家级大型试验海上测控任务,1999年11月首过“好望角”,总航程达16多万海里,累计海上作业675天。

出征前做好充分准备

在护航“嫦娥五号”前,远望3号就积极做好出发前的各项准备工作。

此前停靠码头期间,远望3号船及时组织人员休整、设备检修保养、备品备件补充、物资补给等,出航前已具备任务参试条件。远望3号船船长曹志宜表示,针对此次出航时间长、任务难度大、测量海域气象多变等情况,船上提前开展任务针对性准备,按计划完成试验文书学习、薄弱环节补强、设备性能指标测试、技术状态验证等一系列准备,确保参试设备处于最佳状态。

与测量船队忙碌工作状态一样,远望号火箭运输船队也在为后续任务全力以赴。远望22号船在完成长征五号遥五火箭海上运输任务后,按计划赶赴澄西造船厂,开展了为期近1个月的适应性改造工程。远望22号船船长张峻南说,随着后续任务时间的日益临近,团队在严把质量关的同时,合理调配人员,同步展开多组维修检修工程。目前,全体船员和船厂师傅已开启“白加黑”“五加二”工作模式,力争用最短时间优质高效完成此次适应性改造,为后续任务做好充分准备。

在岸上,中国卫星海上测控部各陆上系统全力保障出海参试船舶。如陆海通信系统加大岸船通信保障力度,保证电话、网络等畅通,便于船员与家庭保持联系,并能够及时获取国内资讯。

据了解,今年以来,远望号船队已执行北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射、我国首次火星探测任务发射等多次海上测控任务,完成长征五号B火箭等在内的多次海上运输任务,累计海上作业已超过900天,航行15万余海里,任务频次、出海天数均已创下历史同期最高纪录。

黑暗中护航“嫦娥”顺利返回

此次“嫦娥五号”返回,远望3号船是唯一的海上测控力量。任务中,该船需要完成返回器初次再入大气层“黑障”附近的遥测、外测、光学测量任务。据中国卫星海上测控部技术部副主任房新兵介绍,嫦娥五号返回时采用俗称“打水漂”轨道的“地月自由返回轨道”着陆技术。返回器在远离着陆区的位置再入大气层,由于接近第二宇宙速度,不仅会因高速飞行与大气摩擦进入黑障,还会在黑障区稠密大气的阻滞下弹跳起来,被上层大气“弹”回太空,随后再次进入大气层正常着陆。远望3号船需要完成返回器初次再入大气层“黑障”附近的遥测、外测、光学测量任务。

远望3号船总调度员张炜介绍说:“为了高效圆满完成海上测控任务,远望3号船提前进入任务状态,做好了充足准备。任务中远望3号船S频段统一测控设备在返回器进“黑障”前短暂的100秒窗口内第一时间发出调姿指令;光电经纬仪承担了返回器光学跟踪任务,直观的提供了返回器飞行影像信息;单脉冲雷达主要负责返回器“黑障”区外测任务,为全区提供可靠的测量数据,是返回器进入大气层接力测控的“第一棒”,也是整个测控支持系统中的重要环节。”

远望3号船在黑暗中牵着“嫦娥”“放风筝”,为返回器穿越黑障区、实施关键一“跳”牵线搭桥,在任务中发挥着无可替代的作用。远望3号船共有3套测控设备参试,船载USB测控系统第一时间发现并成功捕获目标,持续跟踪近2分钟,随后目标进入黑障且信号消失,远望3号船立即通过单脉冲雷达和光电经纬仪进行目标搜索、捕获跟踪,护送返回器到达距离地球60多公里高度的初次再入最低点,之后返回器“弹”起上升,直至离开黑障区。

“返回器在黑障中看似只有短暂的3分钟,但测控难度超乎想象。”远望3号船副船长刘晓祥介绍说,“光学跟踪设备好比用肉眼通过望远镜寻找天空中高速飞行的流星,目标飞得特别快,捕获难度很大。而船上搭载的单脉冲雷达搜索波束比较窄,加上返回器上没有天地应答信号,雷达需利用等离子壳反射信号进行跟踪,等离子壳表面非常不规则,反射信号起伏非常巨大,这些都容易导致船在海上测控时丢失目标。”

尽管难度很大,远望3号依然顺利护航“嫦娥五号”回家了。远望3号船完成此次任务后将返回母港,为迎接新年度任务挑战积极做好准备。

(央视新闻、中国青年网、澎湃新闻、解放军新闻传播中心、环京津网、百度百科)

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