场站搜救官兵在吊装神舟六号返回舱(资料照片)。 |
廖文根 原三虎 马 璟
这是一支肩负国家使命的航天部队。从诞生第一天起,他们南征北战,追星揽舟,足迹遍布大江南北。
这是一支铺就天地之路的功勋部队。40年来,他们回收了22颗卫星、7艘神舟飞船,成功率达100%。
他们是中国航天人中的军人,中国军人中的航天人。
他们,就是被中央军委授予“功勋着陆场站”荣誉称号的总装某基地活动测控回收部着陆场站。
忠诚国家使命
屡建航天功勋
如果把航天比作一部戏剧,火箭腾飞是壮观的序幕,精测妙控是剧情的展开,成功返回就是完美的结局。
2008年9月28日,是一个历史性的日子。这一天,在太空飞行3天的神舟七号飞船就要返回。
内蒙古草原飞船着陆场。测控雷达整齐列阵,直升机低空盘旋,搜救车辆待命出征。
“神舟七号进入黑障!”
“回收一号发现目标,跟踪正常!”
“回收二号发现目标,遥控指令发出!”
“回收四号发现目标,图像数据发出!”
“雄鹰发现目标,目视返回舱乘伞下降!”
“神舟七号返回地面!”
“航天员健康出舱!”
此起彼伏的口令,紧张有序的搜救,着陆场站又一次以完美的表现,将中国航天员从太空接回了祖国的怀抱。
为了这个“完美”,着陆场站走过了40年的艰辛历程。
1970年,我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功后不久,中国航天人开始向新的目标进军,发射返回式卫星。
返回式卫星,顾名思义,就是在空间完成预定任务后,能按地面的指令,在预定时间、预定地点准确返回地面的卫星。
卫星上天不易,让卫星返回更难。这里,关键是要掌握卫星的回收技术。
新组建的回收测量站(着陆场站前身)肩负着国家使命,走上了卫星测控回收的最前沿。
这是一个全新的领域,没有技术储备,一切从零开始。摸索中干,实践中学,在测量设备简陋、技术资料缺乏、人才队伍年轻的条件下,经过几年的努力奋斗,他们基本掌握了卫星回收技术,初步建起了卫星回收系统。
1975年11月26日,我国第一颗返回式卫星发射升空,按预定计划,卫星3天后返回地面。这是回收测量站的首次出征。
根据返回方案,卫星将在我国西南某地南北方向正负110公里、东西方向正负500公里的区域里降落。回收测量站在这块区域里进行了布阵。
8辆超短波定向车分别布在区域的四周和中心,进行交汇定点测量。空中直升机携带着定向罗盘,进行机动搜索。由两人一组组成的多个搜索小组,背着无线电定向仪和电台,边搜索目标边徒步前进。
在今天看来,这些技术手段显得很原始,但在当时却是回收测量站的全部装备。就是靠着这些落后的技术装备,根据卫星落点计算结果,他们成功地对卫星进行了回收。中国由此成为世界上第三个掌握卫星回收技术的国家。 航天事业在发展,回收航天器的种类也越来越多,回收测量站肩负的任务越来越重。从第一颗科学探测卫星到第一颗国土资源普查卫星;从第一颗科学试验卫星到第一颗太空育种卫星……每一个第一,都是中国航天史上的一个里程碑。
1992年,我国载人航天工程正式启动。着陆场系统成为载人航天工程七大系统之一,回收测量站作为该系统的主体单位也被改编为着陆场站。
载人航天工程不同于卫星工程,它是迄今为止我国航天史上规模最大、系统最复杂、技术难度最高的国家级特大型工程。
着陆场站承担的任务也有了全新的内容。从飞船着陆段的测控,到进行返回舱落点计算;从负责预报着陆场区的气象,到保障着陆场系统与飞船、北京飞控中心的通信;从负责搜索回收返回舱,到航天员的救援和有效载荷的处置,任务之艰巨,责任之重大,前所未有。随之而来的,是一批性能优异的特种车辆、通信设备、新型雷达陆续装备部队。着陆场站面临任务新、技术新、装备新的严峻考验。
“建设世界一流着陆场,创造中国特色搜救模式!”成为全体人员的奋斗目标。
1999年7月,神舟一号发射任务实施在即。着陆场站经过千里挺进,来到内蒙古阿木古郎草原。这里是载人航天工程总指挥部确定的主着陆场区。他们顾不上休整,立即展开设备定位、指标测试、信息联调等工作,之后进行了长达100多天的任务前训练。
这年的11月21日,神舟一号在太空飞行21小时后实施返回。雷达站及时捕获目标,并将外测数据向北京飞控中心和西安测控中心送出。测量站跟踪飞船结束的同时,就迅速计算出了飞船落点,计算结果和实际落点仅相差6.9公里。
首战告捷。中国成为继俄罗斯、美国之后,第三个成功突破飞船回收技术的国家。
从神舟一号到神舟四号,着陆场站一步一个脚印,一个成功连着一个成功,为中国实施载人航天飞行奠定了重要的技术基础。
2003年10月16日,当航天英雄杨利伟在着陆场站搜救队员的协助下,微笑着走出返回舱时,中国一跃成为继俄罗斯、美国之后,第三个成功掌握载人航天技术的国家。而计算落点与实际落点仅差1.1公里,比神舟一号的计算结果精确度提高了5倍多,着陆场站荣获 “中国载人航天工程突出贡献奖”。
在此后的神舟六号飞行任务中,他们又创造了“夜间快速搜索,在几分钟内到达现场”的佳绩。而在神舟七号飞行任务中,他们首次采用“空中搜救航天员,地面处置返回舱”的新模式,创造了目视飞船降落全过程、“舱落人到”的新战绩,使我国返回式航天器搜救速度和返回控制技术进入了世界先进行列。
坚持科技创新
攀登航天高峰
航天科技是当今世界高新技术的集成。科技创新是发展航天科技的必由之路。
回收测量站组建之初,测量设备比较落后。对返回式卫星的落点,都是依靠定向车、定向仪进行定向测量,测量精度误差比较大。那时,回收一颗卫星一般需要3天,还要动员卫星回收区域的当地群众参加寻找。
面对测量设备落后的情况,回收测量站决心发动大家进行技术革新和挖潜改造。当时,站里有台702气象雷达,专门用来测量高空气象数据。站里有位气象工程师名叫周树功,深思熟虑之后,萌发了一个念头——能否通过技术改造,用它来测卫星呢?这个大胆设想,得到了领导和技术部门的肯定和支持。经过严密论证和反复试验,终于使这台只能测风的气象雷达具备了测量卫星的功能。这一技术创新,使我国卫星回收实现了由定向测量到定点测量的跨越,搜寻时间也由原来的3天缩短到2个小时。
飞船着陆比卫星回收更为复杂,而且充满风险。返回着陆段容易发生事故,是因为在这个飞行段里,影响飞船安全着陆的因素很多。
“黑障区”是其中的重要因素之一。当飞船返回舱在以超高速进入大气层时,返回舱表面和周围气体摩擦产生的高达几千摄氏度的巨大热量,形成高温等离子气体层,像一个套鞘似地包裹着返回舱。因为等离子体能吸收和反射电波,会使返回舱与外界的无线电通信中断。这种电磁波被屏蔽的现象被称为“黑障”。“黑障区”从距离地球约80公里开始,40公里时消失。因此,在“黑障区”内能否保持对飞船的跟踪,并在出“黑障区”时迅速恢复飞船与地面的通信联系,直接关系到飞船的成功着陆和航天员的生命安全。 在神舟一号时,由于没有任何经验,在“黑障区”内丢失了跟踪信号,出“黑障区”后的目标捕获、通信恢复也比较慢。着陆场站决心攻克“黑障区”测量通信难关。通过反复试验、反复对比,他们逐步掌握了“黑障区”内信号特征和变化的规律。在以后的任务中,神舟飞船进入“黑障区”后,他们不仅都能稳定有效地跟踪到目标,而且还有效地解决了飞船出“黑障区”目标丢失后的再次快速捕获问题。
浅层风也是影响飞船安全着陆的重要因素。浅层风指的是离地面百米范围内风的变化情况,其变化规律十分复杂,对飞船着陆影响非常大。如果浅层风风速过大,飞船着陆姿态严重倾斜,将影响缓冲发动机正常点火,而一旦点火失败,飞船着陆时就会严重受损;即使点火成功了,由于风速过大,飞船着陆后会翻滚,也会影响航天员生命安全。
准确的浅层风预报对飞船着陆非常重要。然而,浅层风的预报是一项世界性难题。直到目前为止,国内外对浅层风预报也只是定性研究。而为了确保航天员的安全,载人航天工程总指挥部要求着陆场站对浅层风必须做出定量预报。这是一个苛刻的要求,更是一个钢铁般的命令。
面对这个命令,着陆场站的气象科技人员迎难而上。为了掌握准确的数据,他们提前几年,在着陆场区建立了气象观测站,进行气象资料积累。为了摸清着陆场区浅层风变化规律,他们查阅了场区32年来气象历史资料,对16个气象要素进行统计分析,在此基础上建立了场区浅层风资料样本数据库。为了提高浅层风预报时效和提高定量预报的精度,他们走访了国家气象中心、北京大学等8个气象权威单位,查阅了大量文献资料,编写了详细的技术实施方案,并通过实践边检验边改进。
经过3年多时间,他们在浅层风预报方面,终于取得了突破性成果。他们作出的浅层风预报,准确率达到了80%以上。
神舟五号飞船返回前两天,主着陆场区天气骤变,狂风大起,飞沙走石,地面能见度不到100米。载人航天工程总指挥部不时询问,着陆场站每次都自信地回答:“请首长放心,着陆窗口时段,天气不会有问题。”
10月16日凌晨,飞船返回当日。内蒙古草原果然风清云淡,实测浅层风风速为5米/秒,完全满足飞船着陆要求。总指挥发来慰问电,对该站的精确预报给予高度赞扬。神舟六号任务中,他们提前6天,准确地预报了返回窗口的风向风速。
神舟飞船增加了人体代谢模拟装置及监控设备后,要求着陆场区地面监视系统能实时对航天员的心率和呼吸率等生理参数进行显示记录。这可是着陆场站成立以来从未有过的。没有一点医学基础的科技干部和红战毅然领受了任务。大家都替这位年轻人捏一把汗,能成吗?和红战说,没有翻不过去的火焰山。他查阅了大量科技资料,终于研制成功了《航天员生理遥测处理显示系统》。该系统参加神舟任务,对航天员生理参数显示记录非常成功,受到航天医学专家赞赏。
不畏艰难困苦
征战天南海北
这是一支流动的铁军。从回收测量站到着陆场站,为了卫星回收和飞船安全着陆,他们两下东南边陲,三攀云贵高原,七上内蒙古草原,十赴西北戈壁,21次深入蜀中盆地,转战全国26个省、市、自治区,行程达135万公里,相当于绕地球34圈。
卫星回收、飞船着陆,都是选择在人烟稀少的地方。每次执行任务,几十台大型特种车辆,数百台(套)测量、搜救设备和上千吨物资器材,都要经过数千公里长途跋涉,才能到达回收和着陆区域。官兵们幽默地告诉记者:“卫星天上跑,我们地上跑”。
1990年10月,我国第十二颗返回式卫星返回。回收测量站千里行军到达目的地时,上级部门又下达了新的命令,由于这颗卫星的落点与理论落点误差较大,必须火速赶往600公里外的新的回收区域。
军令如山。他们顾不上长途行军后的休整,立即开始新的急行军。川东山区阴雨连绵,雾气重重,道路泥泞狭窄,十分难走。官兵们风餐露宿,昼夜兼程。渴了,掬一捧雨水;累了,就地休息一会。有时路况太差,车实在开不了,他们就人拉手推,硬是将一辆辆十几吨重的特种装备车,一步一步地向前移,终于按时到达指定位置,建起了回收测量阵地,为成功回收卫星赢得了宝贵时间。
这是一支善战的铁军。在这支部队里,我们遇到了许多战士能手。士官李占山,地面搜救队员,他对1000多件专用工具“一口清”,对着陆场区搜救路线熟记于心,被称为“红管家”、“活地图”;士官李涛,飞船开舱手,从神舟一号起,7艘飞船的舱门都由他打开,被誉为“神舟开舱第一人”;士官裴俊,吊车操作手,在吊运飞船返回舱上练就了硬功夫,被誉为“神舟吊装全能手”;士官陈连波,负责飞船返回舱下降过程的图像拍摄,在神舟七号返回时,他在来回摆动、旋转不停的直升机里,第一时间稳稳地拍下了返回舱乘伞下降至反推火箭点火全过程,为我国载人航天工程留下了宝贵影像资料,被誉为“神舟第一摄影”……
这是一支无畏的铁军。神舟四号成功着陆后,搜救队奉命赶赴现场进行处置。当时,气温接近零下40摄氏度,是内蒙古10年来最罕见的严寒天气,搜救车辆上结了厚厚一层冰甲。操作手陈连波负责用场强仪测量飞船返回舱的信标信号。由于温度太低,场强仪显示屏被冻得无法正常工作。陈连波情急之下解开衣服,毫不犹豫地把异常冰冷的场强仪塞进自己怀里,用自己的体温为场强仪加热。不一会,他就被冻得嘴唇青紫,全身颤栗,说不出一句完整话。就这样,他依然坚持着,直到场强仪“苏醒”过来。
在运送飞船返回舱“回家”时,由于地上结了厚厚的冰,上坡时车轮直打滑,官兵们索性把皮大衣脱下来铺在车轮下,推着运送车慢慢向前挪。不到10公里的路,走了整整3个小时。雪水混着汗水,浸透了他们单薄的衣服,眼睫毛挂上了冰凌,手冻僵了,脸冻麻了,没有一个人埋怨叫苦。
也是在这次神舟四号任务中,战士胡晓明、张海波被派往预设阵地看守信标机。五六米高的信标杆竖立在草原上十分醒目。突然,暴风雪袭来,信标杆被刮得东摇西歪,为了不让它倒下,他们用自己的双手紧紧把信标杆抱在怀里,一直在风雪中坚守了3个小时。等到搜救车赶来时,俩人已被冰雪裹成了“雪人”,犹如一座震撼心灵的冰雕。
在执行一颗科学试验卫星回收任务时,阵地上空突然电闪雷鸣,狂风暴雨骤然而降,一台雷达车上的避雷针被大风刮倒了。没有避雷针,雷达就有危险!正在值班的李军和金春杰立即向指挥部报告,可是电话线也刮断了。危急关头,两人冒着被雷电击倒的危险,一起冲上前,爬上车顶,扶起避雷针紧紧抱在怀里。
这就是可敬的航天部队!这就是可爱的中国军人!