4月15日,我国科学院空间使用工程与技能中心(以下简称空间使用中心)在北京举行了“地月空间DRO探究研讨学术研讨会”。研讨会初次发表,我国科学家在2024年3月13日至7月15日的123地利间里施行了一系列极限操作,让一组因发射反常没有进入预订轨迹的卫星终究“丝滑”入轨。
这组卫星是由我国科学院A类战略性先导科技专项“地月空间DRO探究研讨”布置研发的DRO-A/B两颗卫星,方案抵达并驻留地月空间“远距离逆行轨迹(DRO)”。
《我国科学报》从研讨会上得悉,在这次救援根底上,我国已成功构建由3颗卫星组成的地月空间三星星座,将为深化探究地月空间DRO规则特性、试验验证有关技能、开发使用地月空间“天然良港”供给科技支撑。
作业产生在2024年3月13日。当天20时51分,DRO-A/B双星组合体在西昌卫星发射中心发射升空。但是,到当天23时前后,大屏遥测曲线忽然产生跳变。而一般的情况下,它应该跟着时刻而上升。
工程团队依据断断续续的遥测数据剖析,DRO-A/B双星组合体正在高速翻滚。3月14日凌晨时分,卫星地点轨迹开始确认,卫星未能精确进入预订轨迹。
“咱们经过专业判别,信任它是有救的。”空间使用中心研讨员张皓表明,在这一信仰的指引下,工程团队没有容易抛弃。
一场触目惊心的太空“卫星极限存亡救援”随即打开。1小时完结判别、3小时消除旋转、6小时构成应急处置方案、10小时完成动力平衡开始的救援节点以“小时级”的节奏推动。
第一次施行变轨操刁难救援成功至关重要。工程总师、我国科学院细小卫星立异研讨院研讨员林宝军安排相关体系,拟定具体方案并进行屡次推演。3月18日正午12时42分,工程团队操控DRO-B卫星施行初次应急重构机动,继续1260秒。“大约20分钟时刻里,我的心率飙升到每分钟120屡次,感觉计时器上的每秒钟都特别绵长。”张皓回想。
“我是北京,依据遥测状况监督判别,本次轨控正常,后续作业按正常方案进行!”听到现场指挥陈述,运控大厅响起持久的掌声。张皓和身旁的搭档来了一个发自内心的拥抱。“卫星离开了ICU。”
3月23日,第2次轨迹机动弥补操控成功施行,DRO-A/B卫星高度被相继提升到24万千米、38万千米,跳过“死亡线日,DRO-A/B卫星成功施行要害奔月机动,进入预设低能地月搬运轨迹;7月15日,DRO-A/B卫星成功施行DRO入轨机动,精确进入预订使命轨迹。
所有人心中的大石头都落了地。在发射出现反常的情况下,DRO-A/B卫星历经123天飞翔,航程近850万千米,总算进入预订轨迹。
“这123天救援的全进程令人难忘,每一个画面我都记忆犹新。”可以亲历这次救“星”使命,我国科学院细小卫星立异研讨院卫星总指挥沈苑深感骄傲。
DRO是地月空间中一类十分共同的有界周期轨迹族,顺行绕地、逆行绕月。“DRO比如地月空间的喜马拉雅山,引力势能高,经过这一轨迹前往地球、月球乃至深空所耗费的能量都比较低。一起,DRO有着风景无限好的特色。”研讨会上,空间使用中心副主任、“地月空间DRO探究研讨”先导专项工程副总指挥王强介绍说。
科学家以为,DRO是衔接地球、月球和深空的交通枢纽,具有低能进入、安稳停靠、低能全域可达等共同特点,也是地月空间的“天然良港”,有望成为空间科学探究的新空域、布置空间使用根底设施的新高地、支撑载人深空探究的新起点。
早在2017年,空间使用中心科研团队便经过多年使用根底理论研讨,首先阐明晰地月空间DRO的共同特点和战略价值,取得了一系列重要理论打破。
2022年2月,我国科学院发动施行A类战略性先导科技专项“地月空间DRO探究研讨”,提出自主立异、新颖共同、简练可行的地月空间大标准三星星座规划。2024年2月3日,经奋力攻关,该先导专项首颗试验卫星DRO-L成功进入太阳同步轨迹,并正常展开相关试验。
世界同行专家高度评价了这次救援。美国哈佛-史密松森天体物理中心的天文学家乔纳森麦克道尔表明,这是一项令人形象十分深入的效果,“其触及的所谓弱捕获和悠远的逆行轨迹十分杂乱,有必要从头规划,匆忙进行一定是一场噩梦”。
关于工程团队而言,救援进程的严重程度连“噩梦都来不及做”。林宝军感慨万分:“5次轨控、5次批改、3次日月借力,使卫星跨过死亡线重获活力,折翼的天使知难而进,迈出地月空间DRO探究的第一步。”
DRO的未来已来。王强介绍,在我国科学院战略性先导科技专项的支撑下,科研团队现已取得了一系列实质性打破。原创效果包含世界上初次完成航天器DRO低能耗入轨;世界上初次验证117万千米K频段星间/星地微波丈量通讯链路,打破了地月空间大标准星座构建中心要害技能瓶颈;世界上初次验证地月空间卫星盯梢卫星定轨导航新质才能等。
王强表明,人们常说根底研讨要“坐冷板凳”“10年磨一剑”,而他们的科研团队“磨了20年”。这20年里,科学家敢为人先、甘守孤寂、无惧波折、集智攻关,工作室里储藏最多的便是泡面、火腿肠和矿泉水。
与会专家泄漏,DRO-B卫星已于2025年3月底施行地月巡航机动使命,正在向共振轨迹可控搬运。
未来,科研团队将进一步研讨地月空间杂乱多样的三体轨迹问题,知道和把握地月空间环境演化规则;使用DRO的长时间安稳性,布置70亿年差错1秒的原子光钟,支撑量子力学、原子物理等范畴的根本科学问题研讨,展开广义相对论更高精度的验证等。