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北斗卫星的“天地大营救”,中国航天人创造“奇迹”。 在最近的一次央视节目中,西

北斗卫星的“天地大营救”,中国航天人创造“奇迹”。

在最近的一次央视节目中,西安卫星测控中心的测控团队成员王鑫,透露了一次鲜为人知的卫星营救活动。2020年,北斗三号系统组网完成前不久,我们曾差点失去一颗北斗卫星。多亏了中国航天人的智慧和冷静处置,挽救了这颗卫星,也避免了北斗系统组网任务被拖延。

事情发生在2020年3月,当时长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心升空,将北斗三号GEO-2卫星成功送入近地点约200余公里、远地点约3.6万公里的大椭圆轨道。卫星进入预定轨道后,太阳能帆板顺利打开,发射任务圆满成功。

按照最初的计划,这颗卫星需要完成约5次变轨,逐步抬升近地点高度、压低轨道倾角,最终定点在距地约3.6万公里的地球静止轨道,才能为北斗三号全球系统全面建成提供关键支撑。

然而,就在第二次变轨期间,遥测数据突然显示卫星出现异变趋势,且异常不断扩大。按照王鑫的描述,当时卫星就好像一个原本站得笔直的人,陡然被外力左右反复猛推。

再这样下去,卫星很可能彻底失控。

在短短5分钟的时间里,中国航天人做出了一个果断而勇敢的决定:紧急关闭主发动机!

关机之后,卫星姿态异变趋势逐渐减缓,暂时回归了稳定。经过紧急排查和复盘,团队终于找到卫星的故障原因,就是主发动机大喷管喉部被烧出了一个洞,导致产生干扰力矩,影响了卫星姿态。

找到问题还不算完,因为卫星还滞留在近地点约6000公里的过渡轨道,距离目的地——地球静止轨道还差至少3万公里。不进入预定轨道,就无法发挥应有作用,那么卫星即便保住了也没有意义。

测控团队随后提出大胆方案:放弃主发动机!

在卫星上,其实还有十余台小推力姿轨控推力器。这些小发动机原本仅用于姿态控制,不适合大幅度长时间变轨。但为了完成任务,测控团队别无他法,只能利用仅有的“资源”,优化推力器组合与工作时长、精确控制开关机与喷气方向、选择测控覆盖范围内的最佳点火点。只有这些工作都做到完美,小发动机们才能完成“四两拨千斤”的重任。

幸运的是,测控团队经过约13天的攻坚,成功将北斗三号GEO-2卫星抬升到地球静止轨道。而且调用小发动机虽然消耗了额外的燃料,但由于轨道调整极其精妙,燃料消耗与推力器损耗非常小,卫星剩余使用寿命仍大于设计值。

团队捏着的一把汗,终于松开了。

要知道,作为北斗三号全球组网的倒数第二颗,如果北斗三号GEO-2卫星部署失败,北斗三号全球组网目标将至少推迟一年。随着北斗三号全球组网的顺利完成,中国由此拥有了自主建设、独立运行的全球卫星导航系统。这背后,离不开测控团队以及所有航天人的艰苦付出。

致敬!