9月20日,由江苏省唯一一家卫星通信营运企业——南京中网通信有限公司(以下简称中网通信)提供的一辆卫星通信指挥车开赴“神七”主着落场——内蒙古四子王旗。此前的8月底,由该公司研发的一辆雷达监测车已抵达了该地。
企业篇
为“神七”提供通信保障
昨天下午,记者与驻扎数千里之外的陆镭、马巍巍和冒伟伟三名技术专家进行卫星视频连线。
核心
卫星互联互通是技术门槛
2007年年底,国家气象局就开始面向全国范围内的高新技术企业公开招标,为‘神七’的发射和回收等做通信技术准备。
中网通信董事长王巧樑告诉记者,在为数不多的中标企业中,中网通信自主研发的卫星应急通信车载系统和卫星应急通信指挥平台等,解决了“不同的卫星通信方式之间不能互联互通的问题”,填补了国内这一空白。
这项技术研发成功后,各个不同的卫星车载通信点之间均可相互保持畅通,车与车之间随时随地通信,而此前卫星应急通信技术只能是纵向联络,从上至下地提供通信网络。“这项技术也正是我们为‘神七’提供的主着落场气象数据监测系统的核心技术。”王巧樑说。
研发
四代技术“烧掉”1500万
记者了解到,此次派往主着落场的两车设备,是自2005年以来中网通信第四代卫星通信技术的结晶,前后一共获得了总计102项国家专利。
据王巧樑介绍,这两套系统前后由50多名技术人员、花费了3年多时间、耗费1500多万元才研发成功,最终到第四代技术时,各个不同卫星的通信车载系统才实现了相互连通。“一套便携式的卫星通讯设备,如果从国外买,花的价格可能是国内价格的三到五倍。拿我们派出的这两套系统来说,国内的价格大概在300万元左右,但如果在国际市场上购买,至少得花600至800万元人民币,甚至可能更多。另外,如果客户选择海事电话来通信,费用极其昂贵,动辄花费数万美金。”
现场
主着落场接近0℃
为了更真实地了解陆镭、马巍巍等三人在“神七”主着落地监测站的工作情况,记者和工作人员一同走进中网通信备用的一辆卫星通信指挥车上,和数千里之外的陆镭等人进行了实时对话。
虽然在密不透风的车上,但28岁的助理工程师陆镭披着一件大棉袄,26岁的马巍巍也是裹得严严实实。陆镭通过视频传输告诉记者,他们穿着短袖衬衫赶到内蒙古四子王旗时,才发现那里温差比南京大得多。虽然天气晴朗,但早晚都得穿棉袄,早晨温度接近零摄氏度,中午可能也只有十多度。
关键
监测6000米以上高空风
陆镭还告诉记者,因为主着落场——内蒙古四子王旗已经戒严,他们现在驻扎在离主着落场约60公里外的一个监测站,同行的还有内蒙古自治区气象局派出的6名气象专家,全天候实时监测该地的风力、风向、云层厚度、雷电等。“我们的主要任务是野外通信保障、通信链路保障和设备运行保障等。”马巍巍介绍,在高空,雷达监测车上的车载雷达在收集到高空的气象数据后,自动传输到我们的卫星通信指挥车载电脑,经气象专家初步处理,他们将其传送至南京中网通信的卫星总站网络,传至空中的亚洲四号卫星,再由卫星传至内蒙古自治区气象局。
在地面,另一辆卫星通信指挥车对地面的温度、湿度、风力等气象数据进行搜集和整理,也以同样的方式传至内蒙古气象局。陆镭说:“所有的数据在气象局汇总后,由那里的专家进一步对气象数据进行分析、处理,从而对未来的天气,如风力、云层等作出预报。必要时,相关部门还可能会对天气进行人工干预。”“这几天,四子王旗上空秋高气爽,天气晴朗,基本上没有什么云层,气象专家说很适合飞船着落。”陆镭解释说,他们这几天一直关注的重点是当地上空的风向、风力,关注的高度大概在6000米至一万米以上的高空,因为这个高度的风力对飞船降落具体位置有很大影响。
专家篇
为宇航员挑选“安全路”
“神七”发射太空,中国人将在太空迈开第一步,与以往的飞行器相比,为宇航员扫除太空垃圾的要求更高,记者了解到,承担这项重要工作的正是紫金山天文台空间目标和碎片研究中心的专家们。昨天,紫金山天文台的相关研究员向记者披露了“神七”空间碎片观测的情况。
丁点碎片都很可怕
空间碎片的监测预警工程,是我国航天系统安全的重要组成部分,其任务就是要保证我国的航天器在空间运行的时候,航天器能不被空间碎片碰撞,因为高速飞行的航天器,如果遇到丁点外来力量的冲击,其后果都是不堪设想的。出于对“神七”飞船的安全保障,必须对飞船轨道中可能交会的所有空间碎片进行观测。记者了解到,由于太空浩瀚,各种空间碎片多如牛毛。
据了解,1957年10月4日,前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,揭开了人类空间时代的序幕,同时也为太空送去了第一批垃圾。太空垃圾是人类在进行航天活动时遗弃在太空的各种物体和碎片,它们如人造卫星一样按一定的轨道环绕地球飞行,形成一条危险的垃圾带。太空垃圾可分为三类:一是用现代雷达能够监视和跟踪的比较大的物体,主要有各种卫星、卫星保护罩及部件等,这类垃圾目前已达8000多个;二是体积小的物体,如发动机等在空间爆炸时产生的,其数量估计至少有几百万;三是核动力卫星及其产生的放射性碎片,到2000年,这类卫星送到地球轨道上的碎片达3吨。
全国观测站接力“捞”碎片
据了解,空间碎片监测系统由中国科学院的空间目标与碎片监测中心和分布在全国的各个观测站共同组成了一个空间碎片监测系统,紫金山天文台的专家们一直驻守在盱眙、东北、西北三个观测站点,他们将在全国完成接力配合。
专家告诉记者,“神七”发射之后,空间目标与碎片的观测专家们还将“昼夜无眠”进行全天候的观测,不仅要尽可能多地搜寻空间碎片的资料,而且还要将它们的轨道测算出来,为定轨提供观测数据,帮助“神七”在飞行中修订飞行轨道。
“神七”轨道空间碎片极少
出于对“神七”飞船及出舱航天员的安全保障,必须对飞船轨道中可能交会的所有空间碎片进行观测。通过观测,现今在外层空间中共有10多万片直径大于1厘米的空间碎片存在,10厘米以上的大型碎片数量达到一万两千个左右,这些碎片能够对宇宙飞船乃至国际空间站造成重大的伤害,到目前为止我们能“管”到的空间碎片也只有三分之一左右。
专家说,为“神七”监测太空垃圾,难度还是相当大的,在为“神七”选择发射窗口时,必须考虑到轨道附近的空间碎片,选择一个空间碎片少的地方。
南京人设计太空厕所
“神七”宇航员在太空中的衣食住行惹人关注,他们将如何如厕?许多人也非常关注,记者了解到,“神七”的航空舱内的厕所是实实在在的南京制造,可以伸缩的马桶,能将尿液变成水的生物菌处理技术,都是国内最先进的。
记者了解到,航天员太空厕所是由南京协力环保有限公司提供的,该公司的专家告诉记者:航天舱的厕所将更加小巧,是根据宇航员的身材量身定做的。在坐便器的基础上还要在舱内增加一台自动的小便器,这将是一个科技性突破。具体细节方面还属于保密阶段。
专家告诉记者,宇航员在太空舱内的厕所将实现尿粪分离。在太空上水资源十分宝贵,宇航员们的尿也不能让它浪费,通过生物菌处理数小时后,这些尿液与饮用水无异,可以继续饮用。至于粪便,将采用真空烘干粉化的方法,最后撒向太空,对于太空环境不会造成影响。
十四所“神七”雷达更先进
作为我国载人航天工程七大系统之一——测控通信系统的重要组成部分,十四所的雷达探测网保证宇航员安全的作用是无可替代的。据了解,在此次“神七”飞行的航程中,十四所又有多部雷达分别担任了飞船发射的初始段、动力飞行段、入轨段以及返回段的快速搜索、捕获跟踪、轨道测量和为着陆场提供引导数据的任务。
而与“神六”和“神五”相比,南京十四所为“神七”提供雷达的数量更多,技术更先进,不过,这些“眼睛”到底有些什么改变,目前还是秘密。
南航篇校友们密切关注“神七”
与“神七”关系密切的南京航空航天大学,昨天在校园露天搭起了台子、架起了电视,数千学生早早地守候在电视边,等待“神七”发射的那一刻。尽管天上飘着毛毛细雨,却无人打伞,许多人忙着在写着“追梦”字样的巨幅宣传画前合影留念。
“神七”中凝结着众多南航校友的无数心血。据在现场的南航老师介绍,参与此次“神七”飞船研制的载人航天工程某系统副总设计师周旭东,就是南京航空航天大学的校友,而在幕后为“神七”出力的南航校友就更多更多。
“神七”发射前30分钟,南航航天学院博士徐波在现场为师生们讲解“神七”飞天的步骤和原理,并耐心回答了学生们关心的热点问题。
有人问,从“神五”“神六”到“神七”,为什么每次载人飞船的发射都是在9月22日秋分前后?徐波回答:这是因为秋分时节,秋高气爽,飞船内的电器电路不易受潮。此外,秋分前后,太阳和地球的赤道面在同一个平面,飞船升空后打开的翻板正好能和太阳光垂直,能量吸收最为充分。
有人问,相比前两次发射,“神七”的最大难度是什么?
徐波回答:出舱宇航员穿着的宇航服是否安全、气闸在太空打开闭合过程中是否能保持密闭是“神七”成败的关键。因为有了前两次的成功经验,我国在其他方面的技术已经非常成熟了。
徐波还说明,“神七”宇航员所穿的航天服,引进的是第二代半硬式航天服技术,克服了第一代软式航天服在舱外易自行膨胀的缺点。再也不会出现“出舱宇航员因航天服臃肿膨胀、以致进不了舱门”的尴尬。(刘治安 江迎娣 钱海玲 张虹 王君 郝也 毛蕾) |