今早,中國青年報報道了“地月大救援”一事,引發網友熱議。
去年,“DRO-A/B衛星發射異常”的消息引發關注:
2024年3月13日20時51分,我國在西昌衛星發射中心使用長征二號丙運載火箭/遠征一號S上面級發射DRO-A/B衛星,運載火箭一二級飛行正常, 上面級飛行異常,衛星未準確進入預定軌道。
今天,“負傷”衛星畫面首次公布:衛星的太陽翼呈近90度彎折,如折斷的翅膀,卻在深空背景下倔強舒展。↓↓↓
“飛行異常”后,一支平均年齡不到34歲的科研團隊進行一場持續120多天的“太空救援”!
在4月15日的“地月空間DRO探索研究學術研討會”上,這場救援背后的故事對外公布。
如今,“我們的衛星已發射在軌一年有余,國際首個地月空間三星星座穩定運行200多天。”中國科學院空間應用工程與技術中心研究員張皓昨天介紹說。
這場地月大救援留給中國航天的,遠不止技術突破,它證明了一支年輕團隊在極限壓力下的韌性——
90后工程師陳智超、劉佳偉第一時間發送搶救指令,搶得關鍵時機;
90后工程師石玉迅速完成彎折太陽翼的三維建模,提供直觀可視化評估;
90后王申緊急開發“找太陽”姿態控制算法,確保能源安全,人稱“王安全”;
90后副研究員王躍洋、工程師高唱及時判定陀螺數據有效性,為衛星消旋策略助力;
中國科學院大學95后博士研究生孫洋快速算出DRO備份軌道入軌參數;
兩位95后研究生李霜琳、蒲京輝開發星上自主導航與時間同步程序,寫的2萬行代碼已在太空運行;
00后博士研究生尹永辰精確復核每次控制參數……
時針撥回2024年3月13日,北京航天飛行控制中心,張皓與數十名科技人員注視著屏幕,翹首以盼一個歷史性時刻——中國人將首次開啟地月空間遠距離逆行軌道(Distant Retrograde Orbit,簡稱DRO)的深度探索。
這條距離地球31萬至45萬公里的特殊軌道,是連接地球、月球、深空的“十字路口”,是人類尚未開發利用的新疆域,也是支持載人深空探索的新起點。
沒人料到,這次寄望星辰的遠征,竟以一場驚心動魄的“太空救援”拉開序幕。
“絕望軌道”
2024年3月13日20時51分,西昌衛星發射中心,搭載DRO-A/B雙星組合體的長征二號丙運載火箭/遠征一號S上面級發射升空。
數千里外的北京航天城,來自中國科學院空間應用工程與技術中心、中國科學院微小衛星創新研究院、北京航天飛行控制中心等單位的科技人員,早早來到飛控大廳,準備“接棒”飛向深空的衛星。
約21時,上面級與火箭成功分離,第一次點火完成后,進行長達約90分鐘的滑行階段。
部分科技人員暫時離開大廳,在航天城內散步休憩。
“沒人想到之后會發生意外。”中國科學院空間應用工程與技術中心研究員王文彬回憶道。
意外來臨前,一切如常。
大廳里鍵盤敲擊聲與電話鈴聲交織如常。
廳外走廊的交流談笑如常。
有科技人員甚至討論起“遠征上面級”型號中的“S”的含義。
時鐘即將指向23時,星箭分離時刻將至。
外出人員陸續返回,飛控大廳卻陷入異樣的寂靜。
大屏幕上,代表軌道遠地點高度的參數曲線突然劇烈波動:遠地點高度本該穩定增長至29.2萬公里,卻在15萬公里處如過山車般起伏。
張皓起初并未在意,首次參與發射任務的他,側頭詢問身旁經驗豐富的北京航天飛行控制中心人員:是不是測控鏈路受到了干擾?
對方面色凝重。
屏幕上的軌道參數依舊瘋狂跳動。
此起彼伏的電話鈴聲已織成一張焦慮的網。
幾乎所有人都意識到:上面級飛行異常了。
不久后,雙星組合體飛出測控區。
但此時的地面,并未如期收到衛星分離的遙測信號。
“衛星下落不明,生死未卜。”張皓說。
約40分鐘后,測控系統捕獲到閃爍的衛星信號。
“它還活著。”中國科學院微小衛星創新研究院研究員張軍說。
確切的消息傳來——
DRO-A/B雙星組合體被“甩”入遠地點僅13.4萬公里的“絕望軌道”——遠低于預先設計的29.2萬公里。
“就像眼看著風箏斷線,手里卻還攥著最后的希望。”張軍說。
“折翼蒼鷹”
問題接踵而至。
地面測控數據顯示,重達581公斤的雙星組合體以每秒超過200度的速度瘋狂翻滾。
“這相當于每1.8秒‘翻一次跟頭’,離心力足以將太陽翼像紙片般撕碎。”中國科學院微小衛星創新研究院研究員白濤解釋,“常規大衛星每秒轉幾十度就可能散架。”
四象限法則提到,重要且緊急的需最先去解決。年輕的中國科技工作者熟稔這條法則。眼前最重要且緊急的問題,就是讓衛星“穩”下來。
2024年3月14日0時前后,來自地面的“救援”開始了。
77歲的工程顧問、中國科學院院士顧逸東,工程總師林寶軍、工程副總指揮王強,在西昌緊急連線北京的工程總指揮高銘、工程副總師李緒志,會同衛星系統、載荷系統和測控系統,成立應急飛控小組。
他們的每一個決策,都關乎衛星的命運。
很快,小組給出應急處置措施:通過緊急上注指令、修改參數閾值等操作,交替使用雙星組合體的發動機噴氣消除旋轉。
飛控團隊用“每條指令發三遍”的土辦法,試圖讓衛星“停轉”。“當時的發令單像雪片一樣飛來。”飛控主管調度溫旭峰事后回憶道。
轉機出現在14日凌晨3時前后。“DRO-B衛星姿控發動機成功點火。”中國科學院微小衛星創新研究院研究員李笑月報告。
20分鐘后,雙星組合體成功“消旋”。
地月大救援的第一關,過了。
“太陽翼異常!”新危機顯現。
地面站遙測數據顯示:DRO-A衛星的太陽翼無法鎖定,DRO-B衛星的太陽翼則完全“脫臼”。
太陽翼是衛星的動力源,其異常會導致電力告急,衛星隨時可能因能源耗盡淪為太空垃圾。
“慶幸的是,太陽翼發電正常。”張軍說。
飛控團隊緊急開展了一系列操作:注入姿態控制指令,通過反復調整對日姿態、平衡蓄電池充放電……最終讓“受傷”的太陽翼“追光充電”。
“就像?折翼的蒼鷹?,用喙與利爪鉤住巖縫向上攀登。”中國科學院微小衛星創新研究院副研究員冷佳醒這樣形容衛星的堅韌。
“引力賽跑”
第二關驚險渡過,但真正的考驗才剛剛開始。
軌道遠地點高度不足預期一半,燃料余量又捉襟見肘。如何將衛星從“絕望軌道”拽回正軌?
2024年3月14日凌晨,張皓、白濤和飛控團隊在機房熱烈討論,面對滿屏的預設程序,手寫公式、敲擊代碼,開始一場與引力的賽跑。
40小時不眠不休,軌道重構方案誕生:衛星需在120小時內完成首次軌道機動,否則將永遠失去進入DRO的機會。
張皓形容那段時間“腎上腺素狂飆”,困意被高壓驅散。
基于飛控團隊的計算結果,工程總體做出決策:雙星不分離,交替利用雙星燃料抬升軌道高度,全力保障雙星組合體飛抵DRO。
3月18日12時42分,第一次應急處置軌道控制啟動。
張皓清晰地記得這個時間。他們要將雙星組合體高度抬高到24萬公里。
控制指令上注后,衛星發動機點火持續了驚心動魄的1200秒。
這是罕見的長時間太空點火,也是決定衛星救援成敗的“生死時刻”。
“若推力方向因質心偏移產生干擾力矩,衛星將可能再次失控。”張皓說。
千鈞一發的時刻,往往比想象中更安靜。
幾排弧形控制臺前,技術人員眼中布滿血絲。有人無意識地啃著指甲,有人反復擦拭眼鏡——所有人都在等待一個答案:“折翼蒼鷹”能否再次展翅高飛?
張皓真切體會到心臟狂跳的窒息感。當DRO-A/B雙星組合體在大屏幕的演示動畫中向上“攀爬”時,他的靜息心率從每分鐘60多次飆至每分鐘120多次。
“我當時甚至聽不到大廳里的聲音。”張皓站在飛控大廳后排,死死盯著屏幕。
當屏幕顯示點火時間達1200秒,溫旭峰宣布“軌道控制圓滿成功”,大廳爆發出久違的掌聲。
這是張皓在此次任務中第一次聽到掌聲。
他轉頭對同事許高杰擠出一句:“打100分。”
兩人短暫擁抱,眼角微濕。
幾天后,他們進行了第二次近地點軌道機動補救控制,雙星組合體被抬高到38萬公里,越過“死亡線”。
“太空桌球”
這場持續120多天的“太空救援”,在2024年7月15日迎來終章。
當“負傷”的雙星組合體滑入預定軌道,張皓瞥見有人抹眼角。
傳統上需要火箭直推38萬公里的任務,被拆解為4次繞地、3次飛臨月球的“接力賽”。飛控團隊經歷了5次關鍵軌道機動,以及無數次“心跳過山車”。
“我們就像在玩一場高難度的‘太空桌球’。”中國科學院空間應用工程與技術中心副研究員毛新愿說,團隊必須精準計算每次機動的“擊球點”,利用月球引力的“彈弓效應”將衛星推向正確方向。
這意味著,團隊必須在幾個小時之內完成數萬次軌道計算,同時考慮太陽、地球、月球引力的復雜影響,甚至手動調整參數,拼盡全力處理極端情況。
“稍有偏差便會前功盡棄。”張皓說。
最終,團隊以傳統方案1/5的燃料消耗,完成這場跨越約850萬公里的絕地反擊。這個距離相當于在地月之間走了11個來回。
8月28日,DRO-A/B雙星組合體成功分離,雙星互相拍照。
王文彬屏息注視著傳回的珍貴圖像,這是他第一次真切看到這對“負傷”衛星的樣子:DRO-A衛星的太陽翼呈近90度彎折,DRO-B衛星的太陽翼如折斷的翅膀,卻在深空背景下倔強舒展。
“雙星能源平衡,平臺及載荷工作正常。”
飛控大廳內響起一陣歡呼!
“地月燈塔”
地月相距38萬公里,其間,有著無數條軌道,其中一條名為DRO的特殊軌道,被航天科學家和工程師們視為“地月空間中的天然良港”,一大特性在于這條軌道穩如磐石,航天器無需頻繁調整即可駐留數百年。
理論上的完美軌道,需要實際飛行驗證。
2024年,中國人嘗試在此長期駐留,才首次驗證了這一理論的“極致潛力”。
2024年8月30日,DRO-A、DRO-B兩顆衛星和此前已發射成功的DRO-L衛星——三顆衛星兩兩之間成功構建K頻段微波星間測量通信鏈路,首次驗證了地月空間尺度三星互聯互通的組網通信。
至此,全球首個基于DRO的地月空間三星星座成功實現在軌部署。
“以前總說‘星辰大海’,現在我們真的在搭建通往深空的港口。”王文彬說,“三星組網構成的‘地月燈塔’,未來可為月球基地導航授時,甚至為火星探測鋪就信息高速公路。”
這場地月大救援不僅挽回了價值數億元的衛星,還驗證了多項“全球首次”:航天器DRO低能耗入軌、117萬公里超遠距離星間通信、天基測定軌新體制……
記者手記
專注自己的事 就能干成事
這群青年真提氣!
4月15日,全球首個地月空間大尺度三星星座建成的消息公布。讓人心頭一熱的,不只是117萬公里星間鏈路打破世界紀錄的“硬核操作”、120多天“逆風翻盤”的驚心動魄,更是干成這件事的主角——一支平均年齡不到34歲的科研團隊,如此年輕,又如此有擔當。
發射異常,出師不利,衛星如同斷線風箏般在太空中翻滾,原計劃近乎崩盤。這群年輕人不輕言放棄,一次次努力帶著“負傷”的衛星跨越“死亡線”、“加速”奔月,完成了“教科書式的救援”。
這場景眼熟嗎?像極了“胖五”長征五號運載火箭蟄伏908天后的一飛沖天,像極了北斗用國產原子鐘打破技術封鎖的背水一戰。他強任他強,清風拂山崗。中國科技突圍史里沒有一蹴而就,只有一代代青年攥著“專注”這把鐵鍬,一鏟一鏟挖通山路。
這次地月救援過程中,全球航天界的目光復雜交織。但這幫年輕人仿佛自帶“信息屏蔽罩”,愣是把壓力擰成了創造力。
團隊里有人回憶:“那時候腦子里就剩兩字——解題。”在這個信息爆炸、充滿誘惑的時代,中國青年科技團隊展現出驚人的定力。“蛟龍號”載人潛水器團隊平均年齡32歲,歷時10年突破7000米深潛技術,焊接精度達頭發絲的1/10;“中國天眼”FAST團隊平均年齡僅30歲,借助自動化攝影測量系統校準4450塊反射面板,將人類“視界”延伸到百億光年之外。
這份專注,是對關鍵核心技術買不來討不來的清醒認知。面對國際空間站“俱樂部”一度緊閉的大門,中國載人航天拿出獨立自主的“三步走”戰略;北斗導航系統1994年立項時遭遇技術封鎖,倒逼核心部件實現100%國產化。歷史總在重復一個道理:求人不如求己,討飯不如種糧。
這份專注,是對探索未知的渴望與敢為天下先的銳氣。幾年前嫦娥四號團隊放棄成熟路線,選擇挑戰月球背面登陸,成為人類探月史上首個踏足月背的探測器。今天這群青年去“闖”地月空間也是一樣,那里是人類拓展活動空間的下一個疆域,此前尚無人類航天器在此長期駐留。
這份專注,是對科研長期主義和“十年磨一劍”的堅守。允許失敗,但拒絕浮躁,以“慢變量”積累澆灌成功之花。《莊子》有言:“用志不分,乃凝于神。”當短視頻裹挾即時快感洶涌而來,中國青年科技團隊“甘坐冷板凳”,在科技高原鑿出攀登之路。從“東方紅一號”的手搖計算機到DRO衛星的遠距離星間通信,變的是日新月異的科技,不變的是那份“做好自己的事”的專注。
這份專注,還是國家鋪就廣闊舞臺給予的底氣。美國宇航局前局長感慨的一句話流傳甚廣:“中國航天最厲害的,不是它取得的像載人航天工程這樣的巨大成就,而在于它所擁有的一大批年輕科學家和工程師。”中國科技領域呈現出的年輕化現象,并非僅憑個人熱血所能成就。探月工程一位青年設計師曾直言:沒有國家載人航天、探月工程的系統性布局,33歲的團隊根本不可能接下“嫦娥”的接力棒。我國研究與試驗發展經費投入穩步增長,這是國家戰略的鏗鏘落地:年輕人只管放手一搏,國家給你們兜著底。
從“兩彈一星”到“載人航天”,從“蛟龍下海”到“量子科技”,再到如今的“地月星座”,中國科技的每一次飛躍,都有國運與青春的交響。今年以來,人工智能和機器人領域的變化讓人欣喜,深度求索(DeepSeek)團隊中90后占比超75%,95后超一半;宇樹機器人團隊平均年齡不到30歲,00后嶄露頭角,中國科技的“青年圖譜”正加速迭代,與國家的未來布局形成戰略共振。
國家以戰略遠見搭建舞臺,用真金白銀筑牢保障;青年以純粹專注回報信任,用硬核成果定義時代。當38萬公里外的太空“燈塔”指引地月航程,當大洋深處的“蛟龍”破譯深海密碼,當貴州山坳的“天眼”聆聽宇宙脈搏,世界終將明白——中國青年最浪漫的誓言,不是豪言壯語,而是實驗室長明的燈光,是代碼中躍動的靈思,是一次次挫折磨難后依然敢對深空說——“再來”!
中國青年報(ID:zqbcyol 整理:張力友)綜合自中國青年報2025年04月16日05版(中青報·中青網記者 邱晨輝)、青蜂俠(王增強、李琪)
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