中新網(wǎng)西昌10月25日電 題:“嫦娥”奔月:西昌衛(wèi)星發(fā)射中心架天梯
作者 胡建兵 徐貞宇
公元2007年10月24日晚,中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭再一次拔地而起,直刺蒼穹。中國(guó)探月工程的首顆衛(wèi)星——“嫦娥一號(hào)”從這里奔向月球。
繞月探測(cè)工程啟動(dòng)三年多來(lái),該中心緊緊圍繞“實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)工程首發(fā)成功”的工程總目標(biāo)和“精心組織、保障到位、測(cè)試規(guī)范、確保安全”的具體要求,中心在組織計(jì)劃、靶場(chǎng)改造、體系完備、各系統(tǒng)保障、人員訓(xùn)練和人才隊(duì)伍建設(shè)等方面做了大量準(zhǔn)備工作。
先進(jìn)測(cè)試發(fā)射設(shè)備和手段形成完整體系
2004年以來(lái),西昌衛(wèi)星發(fā)射中心大規(guī)模開(kāi)展以信息化建設(shè)、質(zhì)量建設(shè)和人才建設(shè)為核心的“三項(xiàng)基礎(chǔ)性”建設(shè),并瞄準(zhǔn)發(fā)射任務(wù)需求,實(shí)施了上百項(xiàng)發(fā)射場(chǎng)技術(shù)改造項(xiàng)目。對(duì)崗位設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化,將原有774個(gè)任務(wù)崗位優(yōu)化為545個(gè),按照有梯次、有替代、有備份的原則,形成了具備獨(dú)立完成任務(wù)能力的兩套人馬。目前,中心12.2%的技術(shù)干部能夠勝任3至4個(gè)崗位,28.7%能夠勝任2個(gè)崗位,90年代畢業(yè)的技術(shù)干部已經(jīng)成為中心各系統(tǒng)、各專業(yè)的學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人,2000年以后畢業(yè)的大學(xué)生干部成長(zhǎng)為科研試驗(yàn)任務(wù)的主力軍。
建成了試驗(yàn)任務(wù)IP專網(wǎng)、遠(yuǎn)距離測(cè)發(fā)指揮監(jiān)控系統(tǒng)、測(cè)控指揮監(jiān)視可視化系統(tǒng),測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)備也進(jìn)行了改造和部分更新?lián)Q代,發(fā)射場(chǎng)信息化建設(shè)取得重大進(jìn)展。
目前,中心已具備兩星兩箭并行測(cè)試能力,同時(shí)建成了火箭測(cè)試發(fā)射指揮監(jiān)控網(wǎng),覆蓋火箭、衛(wèi)星和地面勤務(wù)等7個(gè)分系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了火箭、衛(wèi)星的遠(yuǎn)距離測(cè)試發(fā)射控制,綜合發(fā)射試驗(yàn)?zāi)芰Σ粩嗯噬,為繞月探測(cè)衛(wèi)星發(fā)射提供了有力保障。
各類防護(hù)措施確保操作質(zhì)量和發(fā)射安全
科研人員認(rèn)真學(xué)習(xí)運(yùn)用現(xiàn)代質(zhì)量管理理論和模式,全面系統(tǒng)總結(jié)中心執(zhí)行40多次發(fā)射任務(wù)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),首家引進(jìn)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證,組織領(lǐng)導(dǎo)層、系統(tǒng)指揮員、崗位操作手近千人,按照國(guó)標(biāo)要求進(jìn)行質(zhì)量管理體系建設(shè),并在試驗(yàn)任務(wù)中有效運(yùn)行,2006年9月成為第一家通過(guò)質(zhì)量管理體系認(rèn)證的航天發(fā)射場(chǎng),有力推動(dòng)了質(zhì)量管控的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化制度化建設(shè),實(shí)現(xiàn)了管理方式、管理水平與國(guó)際接軌;
該中心采用的特種燃料和氣體,具有劇毒、易爆、易燃的特性,為確保安全,他們投入大力的人力、物力,先后研制開(kāi)發(fā)毒氣報(bào)警、氫報(bào)警及氮消防等系統(tǒng)并投入使用,最大限度地提高了人員與發(fā)射場(chǎng)區(qū)的安全性。場(chǎng)區(qū)的廢氣處理系統(tǒng),可以在半天內(nèi)將火箭發(fā)射的廢氣全部處理完,極大節(jié)省了時(shí)間;以往火箭發(fā)射廢棄的近400噸燃料殘液靠污水處理系統(tǒng)凈化,處理周期需要1個(gè)多月,剛剛改造完畢的污水處理系統(tǒng)處理周期最快達(dá)到了15天。與此同時(shí),一套信息化程度較高的管理安全信息系統(tǒng)也投入使用,為保障場(chǎng)區(qū)安全,打造了堅(jiān)固的“防火墻”。
應(yīng)急體系確保突發(fā)事件處置高效
為增強(qiáng)中心應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的處置能力,規(guī)范突發(fā)事件的預(yù)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急培訓(xùn)、應(yīng)急演練,中心在總結(jié)30多年來(lái)40多次航天發(fā)射經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,建立起應(yīng)對(duì)發(fā)射意外、恐怖襲擊和群體性事件、自然災(zāi)害和事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事故等各類突發(fā)事件的應(yīng)急體系,成為中國(guó)三大衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)中建立起應(yīng)急體系的第一家。按照這一體系要求,中心定期進(jìn)行桌面推演與模擬演練,分層開(kāi)展應(yīng)急知識(shí)普及與專業(yè)應(yīng)急培訓(xùn),逐步形成反應(yīng)靈敏、應(yīng)對(duì)科學(xué)、處置高效的應(yīng)急機(jī)制,確保突發(fā)事件“有人管理、有序管理、科學(xué)管理、快速處置”,初步建立了整體聯(lián)動(dòng)的突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制。
為適應(yīng)繞月探測(cè)工程建設(shè)要求,并著眼后續(xù)高密度發(fā)射任務(wù)需要,2號(hào)發(fā)射場(chǎng)先后進(jìn)行了空調(diào)系統(tǒng)改造、2號(hào)發(fā)射塔大修、2號(hào)塔平臺(tái)液壓以及控制系統(tǒng)更新等25項(xiàng)項(xiàng)目改造。2007年3月,月球探測(cè)工程大總體決定將發(fā)射工位由2號(hào)調(diào)整至3號(hào),西昌衛(wèi)星發(fā)射中心立即組織分析和研究,同時(shí)協(xié)調(diào)國(guó)防科工委探月中心、航科集團(tuán)五院等單位,對(duì)兩個(gè)工位進(jìn)行了實(shí)地考察、論證,在對(duì)3號(hào)發(fā)射塔進(jìn)行適應(yīng)性技術(shù)改造后,兩個(gè)發(fā)射塔架均具備確保探月工程 “首發(fā)成功”的能力。
“嫦娥”這樣完成升空準(zhǔn)備
衛(wèi)星發(fā)射是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要各系統(tǒng)密切配合、協(xié)同工作。從火箭、衛(wèi)星運(yùn)抵發(fā)射場(chǎng)到發(fā)射升空,一般需要40天左右的時(shí)間,經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜流程對(duì)星箭進(jìn)行測(cè)試直至發(fā)射?紤]到探月工程是中國(guó)首次將航天器送入38萬(wàn)公里的外太空,為確保成功,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間相對(duì)更長(zhǎng)一些。
2007年8月19日,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星運(yùn)抵發(fā)射場(chǎng)區(qū),拉開(kāi)了奔月序幕。
發(fā)射場(chǎng)區(qū)由技術(shù)區(qū)和發(fā)射區(qū)兩部分組成。
技術(shù)區(qū)包括火箭測(cè)試大廳、衛(wèi)星測(cè)試大廳和火箭探測(cè)廠房等設(shè)施。主要用于火箭、衛(wèi)星的裝配、測(cè)試。
火箭測(cè)試大廳、衛(wèi)星測(cè)試大廳裝有大功率空氣調(diào)節(jié)器和凈化器,可根據(jù)測(cè)試的需要隨意調(diào)節(jié)溫度、濕度。良好的測(cè)試環(huán)境和先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備可以同時(shí)對(duì)兩顆不同型號(hào)的火箭、衛(wèi)星進(jìn)行裝配、測(cè)試。
“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星運(yùn)到中心后,先在技術(shù)區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試,確保星上設(shè)備與地面設(shè)備匹配,同時(shí)解決測(cè)試中出現(xiàn)的問(wèn)題;經(jīng)測(cè)試合格后,對(duì)衛(wèi)星實(shí)施推進(jìn)劑加注,以滿足星上天后軌道、姿態(tài)控制和衛(wèi)星正常運(yùn)行的動(dòng)力需要。轉(zhuǎn)往發(fā)射區(qū)后,科研人員在星箭對(duì)接的區(qū)域形成大封閉環(huán)境,達(dá)到衛(wèi)星對(duì)溫度、濕度和空氣潔凈度的要求后,進(jìn)行星箭對(duì)接。
長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭經(jīng)鐵路運(yùn)抵中心后,為確保箭上單元儀器可靠性,首先在技術(shù)區(qū)進(jìn)行單元測(cè)試,經(jīng)測(cè)試合格后轉(zhuǎn)往發(fā)射區(qū)進(jìn)行起豎、吊裝、對(duì)接,并經(jīng)過(guò)分系統(tǒng)匹配測(cè)試、四次總檢查,以檢驗(yàn)箭上
設(shè)備與地面設(shè)備的匹配性,保障火箭無(wú)故障升空。
長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭、衛(wèi)星在發(fā)射區(qū)測(cè)試合格后,視天氣情況,再根據(jù)衛(wèi)星的入軌窗口,決定是否加注燃料,待命發(fā)射。
所謂發(fā)射窗口,是允許發(fā)射航天器的時(shí)間范圍。航天器的發(fā)射窗口根據(jù)航天任務(wù)和外界限制條件確定的。如果不在窗口時(shí)間進(jìn)行發(fā)射,衛(wèi)星進(jìn)行軌道調(diào)整必然會(huì)消耗大量推進(jìn)劑,從而大大降低壽命。影響發(fā)射窗口的外界條件主要有天體運(yùn)行軌道條件、航天器的軌道要求、航天器的工作條件要求、其它如發(fā)射方向、地面跟蹤測(cè)控和氣象等條件等。就航天任務(wù)來(lái)說(shuō),有三種發(fā)射窗口,一是年計(jì)窗口,它是指以指定的某一年內(nèi)連續(xù)的月數(shù)表示,適用于星際探測(cè)任務(wù);二是月計(jì)窗口。是以確定的某個(gè)月連續(xù)的天數(shù)表示,適用于行星和月球探測(cè)任務(wù);三是日計(jì)窗口。是以某日內(nèi)某時(shí)刻到另一時(shí)刻的形式表式,適用于各種航天器。
“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射,考慮到月球運(yùn)行到與地球相對(duì)距離最短以及衛(wèi)星與月球交匯入軌的較佳時(shí)機(jī),每月適宜發(fā)射的時(shí)間只有一次;由于光照、太陽(yáng)入射角、測(cè)控條件限制,為增加發(fā)射成功率,每月適合發(fā)射的時(shí)間只有 3天,每次發(fā)射窗口為35分鐘。這樣衛(wèi)星的發(fā)射窗口較短,衛(wèi)星測(cè)試、發(fā)射周期相對(duì)較長(zhǎng)。
為節(jié)省衛(wèi)星推進(jìn)劑,加大衛(wèi)星入軌成功率,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心科研人員自加砝碼,主動(dòng)提出了“零窗口”的發(fā)射目標(biāo),即在預(yù)先計(jì)算好的發(fā)射時(shí)間,分秒不差地將火箭點(diǎn)火升空,不允許有任何延誤與變更。為確保這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),中心氣象系統(tǒng)科研人員積極開(kāi)展《西昌高空氣候研究》、《孟加拉灣云系與發(fā)射場(chǎng)區(qū)天氣關(guān)系研究》等課題攻關(guān),提出了一系列實(shí)用、可靠的天氣預(yù)報(bào)指標(biāo)和預(yù)報(bào)模式;對(duì)發(fā)射窗口雷電、降水和云量進(jìn)行認(rèn)真分析,并比對(duì)相關(guān)歷史資料,為“嫦娥一號(hào)”選準(zhǔn)了最佳發(fā)射窗口。
加注燃料,是實(shí)施衛(wèi)星發(fā)射前的一項(xiàng)重要工作。首先加注的是一、二級(jí)火箭的常規(guī)推進(jìn)劑,然后在射前7小時(shí)加注三級(jí)火箭液氫、液氧低溫推進(jìn)劑。液氫、液氧屬于不可存儲(chǔ)推進(jìn)劑,加注后,遇到特殊原因終止發(fā)射時(shí),必須卸出,并對(duì)箭體進(jìn)行吹除,才能重新組織加注。否則就會(huì)對(duì)箭體造成影響,引發(fā)其它問(wèn)題的出現(xiàn)。即便是常規(guī)推進(jìn)劑在箭體內(nèi)的存放也不能超過(guò)一周。
在所有臨射前檢查結(jié)束后,如火箭、衛(wèi)星、地面設(shè)備工作正常,指揮員下達(dá)“點(diǎn)火”口令。
火箭點(diǎn)火起飛后,中心所屬的測(cè)量站對(duì)450秒以前的火箭主動(dòng)飛行段實(shí)施跟蹤測(cè)量,將測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并傳輸?shù)轿鞑缚刂行。火箭飛行450秒以后的跟蹤測(cè)量任務(wù)則由渭南、南寧等測(cè)量站以及太平洋上的遠(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船來(lái)完成。(完)