探秘“神十”之眼:可见几百公里高直径1分米物体

　　太原卫星发射中心，各项准备工作正紧张有序进行

　　6月中旬，举世瞩目的 “神舟十号”即将踏上太空之旅。“神舟十号”在火箭的推动下，从地面到达300多公里高的太空轨道。一路上，不仅有厚厚的大气层，还有数以万计、高速飞行的太空垃圾。在“神舟十号”发射前，需要提前探知飞行途中的“障碍物”计算轨道，规避潜在危险;在“神舟十号”发射升空过程中，还需要实时观测飞行轨道调整飞行姿态。

　　“神舟十号”只有擦亮“双眼”，才能安全准确地到达预定轨道。地面雷达测量站就是“神舟十号”的眼睛。此次，太原卫星发射中心担负飞船上升阶段一半以上的跟踪测量任务，是众多“神十之眼”中重要的一双。

　　6月9日，记者走进已经准备就绪的太原卫星发射中心雷达站，探秘“神十”之眼。

　　帮“神十”避开太空垃圾

　　“太空不空，太空中不仅有飞行器，也有太空垃圾。”太原卫星发射中心技术人员介绍，太空垃圾又叫空间碎片或轨道碎片，是指宇宙中没有用的人造物体。

　　这些垃圾来源于太空中报废的航天器、火箭残骸、宇航员的生活垃圾，以及航天器损毁散落的碎片等。随着人类探索太空能力的不断增加，太空垃圾越来越多。目前，地球外围的太空垃圾有1到2万。这些垃圾小的可能是人造卫星的碎片、漆皮，大的可能是火箭发动机的残骸。“不能小看它们，这些没有用的垃圾，对于火箭和飞船却是巨大的危险。”太原卫星发射中心技术人员这样说。这些垃圾并不是静止不动的，而是以每小时2.8公里的速度在太空高速飞行。在这种情况下，一块10克的太空垃圾与飞船相撞产生的能量，相当于两辆轿车以100公里的时速迎面相撞。这对于火箭和飞船来说绝对是致命的打击。

　　太原卫星发射中心所属的多套设备，按照部署要求，将在任务期间，持续对太空进行科学观察，“盯紧”这些太空垃圾，并掌握它们的运行规律，为“神舟十号”安全飞行提供一条安全、干净的轨道。

　　可看见几百公里高的物体

　　因为一般太空垃圾有相对规律的运动轨道，但也会有特殊原因使得太空垃圾“出轨”，或者产生新的太空垃圾，所以“神舟十号”飞行轨道确定后，要在其发射前的一个多月就开始24小时不间断地对轨道环境情况进行监测，以防出现“不速之客”。

　　对轨道环境情况的监测贯穿整个“神舟十号”任务，从发射前期到发射时，到入轨，直到其安全返回地面。如果发现威胁，相关雷达站点就会迅速通知飞行控制中心，微调“神舟十号”的飞行姿态或轨道，以避开危险。

　　“‘神十之眼’具有超强的‘视力’”太原卫星发射中心的科技人员介绍，此次，参加“神舟十号”任务的太原大功率雷达组，技术比较先进，具有测量距离远、弧段长、精度高和抗干扰能力强等显著特点。雷达对近地面轨道太空垃圾的监测和识别最小已经达到分米级，就是说几百公里高的近地面轨道上，直径一分米的物体“神十之眼”都“看”得到。

　　雷达测量太原是“第二棒”

　　太原卫星发射中心还担任着外测数据测量、遥测参数测量和光学测量。所谓外测数据测量是指通过雷达等设备测量火箭发射上升段的方位、俯仰、速度等相关飞行数据。通过计算可以得知火箭是否按既定路线飞行，是否需要调整，以及如何调整。

　　遥测参数测量是地面遥测装置接收火箭上发出的实时数据，比如：箭体设备工作状态、温度、湿度、抖动情况等内外环境参数，让发射中心及时了解火箭的状况，同时，为今后科研及改进火箭的设计，提供重要参数。“包括我们在电视直播中看到航天员在飞船内部的画面，也是通过遥测设备接收到的。”中心科技人员这样说道。

　　还有光学测量一般是使用摄像机，拍摄火箭在空中飞行的画面。多种设备和手段，形成了一个立体式的无缝测量网络。

　　由于地球表面是个圆弧，一个雷达站只能测量所在水平面以上的空间，因此，“神舟十号”整个发射过程的测量，需要多个雷达站接力完成。

　　第一棒是酒泉卫星发射中心，从发射到上升阶段的200多秒，第二棒就是太原卫星发射中心，从起飞后的200多秒到船箭分离准确进入预定轨道，最后是青岛和远洋号同时“接棒”。“神舟十号”从点火起飞到飞船进入预定轨道，这一过程大约要10分钟，太原市卫星发射中心跟踪测量时段近6分钟，占一半以上。

　　从“神一”到“神十”，包括“天宫一号”，太原卫星发射中心都承担着雷达测量的任务。与“神舟九号”相比，太原卫星发射中心的任务总量增加，过去一些备份测量设备升级为主战测量设备，获得的数据在上级总汇时，还将和北京指挥中心、酒泉发射场进行点对点实时交互。

　　■幕后英雄

　　雷达测距操作手——任俊平

　　雷达信号“捕手”瞬间捕获目标

　　当“神舟十号”出现在太原卫星发射中心的观测范围时，地面雷达将不断向空中的火箭发射雷达波，火箭接收到雷达波后就会反馈雷达波。不过由于是接力测量，这时多个雷达站向火箭发射雷达波，火箭反馈的雷达波也有很多，迅速从众多雷达波中找到测量需要的那个并捕获，这就是雷达测距操作手的任务，他们因此也被称为“捕手”。

　　作为一个优秀的“捕手”不仅要非常熟悉操作，还要判断准确、反应迅速，同时要有良好的心理素质。雷达测距操作手任俊平是第一次参加神舟系列的任务，为了保证任务万无一失，他反复研究了以前神舟系列任务的录像，详细地了解了任务相关的信息，除了向自己站里的老“捕手”请教学习，还主动和其他站沟通学习。“能参加‘神舟十号’的任务我非常自豪，我一定会全力以赴圆满完成任务。”任俊平说。

　　指挥所调度员——孙雪梅

　　一句口令背后有大量的工作

　　“太原，雷达、光学跟踪正常，遥测信号正常!”在2012年6月“神舟九号”卫星发射中，唯一一个女调度的声音来自太原卫星发射中心太原指挥所调度员孙雪梅。时隔一年，“神舟十号”发射，孙雪梅再次担任了调度员的工作。

　　指挥所调度员并不是播报员，更不是主持人，他们说的每一句话并不是在念稿子，而是要根据各个测量点传回来的数据判断跟踪测量是否正常，如果发现异常就要根据相关方案调度指挥，在最短时间内使其恢复正常。

　　每一次任务的调度员都要经过严格的筛选，除了业务能力强，还要发音清晰、标准、好听。最终，在这次“神舟十号”任务调度员选拔中，经过第三次考核，她依靠数据判读和嗓音在众多候选人中脱颖而出。“航天人从不畏惧任何困难，我有信心，在和同事的共同努力下，一定会圆满完成任务，真正喊出我们中国女性的精气神。”孙雪梅说。