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123天深空極限救援！我國成功構(gòu)建地月空間三星星座

衛(wèi)星中國科學(xué)院

123天深空極限救援！我國成功構(gòu)建地月空間三星星座

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歷經(jīng)123天、近850萬公里航程的深空極限救援 ， 我國DRO-A/B衛(wèi)星抵達(dá)地月空間遠(yuǎn)距離逆行軌道（DRO） ， 并實(shí)現(xiàn)駐留 。 此后 ， 兩星已與先前發(fā)射的DRO-L近地軌道衛(wèi)星建立起星間測量通信鏈路 ， 標(biāo)志著我國成功構(gòu)建國際首個基于DRO的地月空間三星星座 。 4月15日 ， 在京舉行的地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會介紹了相關(guān)情況 。
地月空間三星組網(wǎng)去年3月 ， 我國DRO-A/B衛(wèi)星在發(fā)射任務(wù)中 ， 遭遇上面級飛行異常 ， 未能準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道 。 “衛(wèi)星的測控閃斷了很久 ， 信號恢復(fù)時我們震驚地發(fā)現(xiàn) ， 衛(wèi)星正在以每秒大約200度的速度高速旋轉(zhuǎn) 。 ”中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員張皓回憶 ， 當(dāng)時 ， 測控大廳中彌漫著緊張氣氛 。 但每個人都快速冷靜下來 ， 開始應(yīng)急處置 ， 先讓衛(wèi)星穩(wěn)住身形 。
一張張手寫的發(fā)令單如雪片飛來 ， 一條條指令上注 ， 衛(wèi)星終于慢慢停止了旋轉(zhuǎn) ， 但狀態(tài)不容樂觀——它們實(shí)際進(jìn)入的軌道大小 ， 還不到計劃軌道的二分之一；衛(wèi)星的太陽能帆板也發(fā)生“折翼” ， 這可能導(dǎo)致能量危機(jī) 。 不幸中的萬幸是 ， 衛(wèi)星的所有載荷功能均正常 。
在原本的任務(wù)計劃中 ， 衛(wèi)星就將通過多次機(jī)動控制和修正 ， 進(jìn)入順行繞地、逆行繞月的DRO軌道 。 這條軌道仿佛是地月空間中的“喜馬拉雅山” ， 處于勢能高地 ， 是連接地球、月球、深空的路口 。 而工程團(tuán)隊現(xiàn)在要做的 ， 是重新調(diào)整控制方案 ， 利用有限的燃料完成救援 。
張皓和同事整整兩天不眠不休 ， 拿出了一套全新方案 ， 計劃利用5次變軌機(jī)會 ， 幫助衛(wèi)星重回正軌 。 “第一次控制的指令發(fā)出 ， 一切都按我們預(yù)想的方案推進(jìn) 。 ”張皓的臉上浮現(xiàn)笑容 ， “當(dāng)時我就堅信 ， ‘星堅強(qiáng)’一定能抵達(dá)目的地！”
在深空中 ， 衛(wèi)星仍在努力飛行 ， 地面團(tuán)隊則不時通過測控信號的“風(fēng)箏線”調(diào)控衛(wèi)星姿態(tài) 。 經(jīng)過123個日夜 ， 2024年7月15日 ， 衛(wèi)星最后一次入軌機(jī)動完成 ， 準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定任務(wù)軌道 。 隨后 ， A星與B星完成分離 ， 并與L星兩兩之間成功構(gòu)建K頻段微波星間測量通信鏈路 ， 驗(yàn)證了三星互聯(lián)互通的組網(wǎng)模式 。
至此 ， 全球首個基于DRO的地月空間三星星座成功實(shí)現(xiàn)在軌部署 。
【123天深空極限救援！我國成功構(gòu)建地月空間三星星座】“過程中 ， 我們驗(yàn)證了很多個‘國際首次’ ， 并獲得了深空衛(wèi)星極限救援的經(jīng)驗(yàn) 。 ”中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員王文彬一一細(xì)數(shù)：國際首次實(shí)現(xiàn)航天器DRO低能耗入軌 ， 國際首次驗(yàn)證117萬公里K頻段星間微波測量通信鏈路 ， 國際首次驗(yàn)證地月空間衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星定軌導(dǎo)航新質(zhì)能力……
中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心副主任王強(qiáng)表示 ， 在地月空間DRO探索研究專項中 ， 科研團(tuán)隊攻堅克難 ， 獲得了低能地月軌道設(shè)計、軌道重構(gòu)、衛(wèi)星能源風(fēng)險管控等方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) ， 為我國未來發(fā)射部署更多的地月空間航天器 ， 積累了寶貴的理論方法和工程經(jīng)驗(yàn) 。
現(xiàn)在 ， 該星座的科研任務(wù)仍在緊鑼密鼓地開展 。 上個月 ， DRO-B衛(wèi)星開始實(shí)施地月巡航機(jī)動任務(wù) ， 目前正在向共振軌道可控轉(zhuǎn)移 。 團(tuán)隊后續(xù)將進(jìn)一步研究地月空間復(fù)雜多樣的三體軌道問題 ， 并利用DRO長期穩(wěn)定性 ， 部署70億年誤差僅1秒的原子光鐘 ， 支持量子力學(xué)、原子物理等領(lǐng)域基本科學(xué)問題研究 ， 開展廣義相對論更高精度的驗(yàn)證等工作 。
來源：北京日報客戶端
記者：劉蘇雅

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