饶炜告诉记者,“任务提出后,给我们带来的挑战是前所未有的。”一方面,国内过去有一些天文观测数据,但是这些观测数据没有针对具体要求,精度不够;另一方面国际上有一些公开的数据,但是有时间上的限制。“关键是小行星的轨道一直在变,这给轨道预测带来了很大的不确定性。”让饶炜印象最深的是,国内观测的轨道与国外的对不上。“国外的轨道参数对我们来说是‘黑匣子’,你不知道它是如何算出来的。国内没有实战经验,只是建立了框架体系,要求证好多参数,这就需要天文台去做。”
哪里有需要,哪里就有协作、配合。李春来告诉记者,在工程总体领导下,地面应用系统及相关单位,联合了国内的兴隆、盱眙、丽江三大观测站,又邀请夏威夷大学和智利两家国际观测点,从2012年5月起,6台光学天文望远镜一齐“瞄向”太空,监视“战神”的一举一动。“我们总共收集了300多组有效光学数据,最终成功定位小行星轨道。”
以每秒10.73公里的相对速度、以3.2公里的相对最近距离,实现了与“战神”的交会探测,突出体现了嫦娥二号各系统良好的协同配合。事实上,“整个嫦娥工程就是一个系统协同的工程。”中国探月工程总设计师吴伟仁说。
据介绍,嫦娥二号工程由卫星、火箭、发射场、测控、地面应用五大系统组成,这五大系统下又有数十个分系统及成千上万个设备和零部件,涉及航空、航天、电子、机械、冶金、化工等领域中尖端的部分,以及天体物理、化学、天文等基础学科。
仅就测控系统而言,就包括了北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、中国卫星海上测控部、国家天文台、上海天文台等十余家单位十几个站点;而嫦娥二号的卫星生产研制,更是汇聚了全国上百家科研院所和生产企业的技术和产品。
“各子系统、分系统以及工程大系统能否很好协作,决定了任务的成败。”吴伟仁说。当火箭腾空而起,从太平洋上的测量船到上海、喀什、佳木斯的天文观测站,从西昌卫星发射中心到北京航天飞行控制中心,成百上千的设备同时运转,成千上万的科研人员各司其职,五大系统参与单位如同一台高效运转的大机器,配合得天衣无缝。
他们以高度的使命感和责任感,相互协同、密切配合,创造了我国深空探测史上的多个第一:首次突破并掌握了1000万公里远的轨道设计与控制技术;首次综合利用光学天文望远镜精确定轨,形成了具有中国特色的“战神”小行星轨道;正式建成了我国的深空测控网。
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