有许多人并不清楚,中国第一颗人造卫星叫做“东方红一号”,它早就已经停止工作了,然而直至如今它依旧是在太空中无声无息地飞行着。这颗卫星当初所设定的设计寿命明明仅仅只有20天,可是它却超出了规定期限继续服役,进而成为了能够见证中国航天半个世纪发展历程的特殊“信标”。
卫星的现状与关注
自1970年发射入轨以来,“东方红一号”卫星已在太空运行了超五十年。其电源早已耗尽,与地面失去联系,不过卫星本体并未坠毁。它依旧在一条椭圆轨道上绕地球飞行,成为一个无动力的人造天体。对中国航天人来说,这颗卫星不只是一块太空金属,更是一份珍贵的历史遗产以及精神象征,它的状态一直牵动着地面测控人员的心。
酒泉卫星发射中心的测控团队,长久以来留意着它的轨道变动情况因太空环境复杂,有稀薄大气阻力等因素,导致卫星的轨道参数遭遇缓慢衰减测控人员得定期计算它的位置,预测其长期运行轨迹要保证这份“国家记忆”的踪迹一直处于掌控范围之内 。
测控能力的进化
曾经,因技术条件受到限制,追踪已成失效状态且体积不大的这类目标,进而进行成像,这般情形是极其困难的。踏入二十一世纪,尤其是在近些年,中国用于航天测控的网络达成了跨越式的发展。分布于全国范围以及海外区域的测控站,还有“天链”中继卫星系统被成功建成,由此构建成了具备高效特性、呈现立体形态的测控体系。
测控设备的性能已与过去截然不同,大型具备较高性能的天线投入使用,更具灵敏性的接收机投入使用,更具强大功能的数据处理计算机相继投入使用,这些技术上的进步,让捕捉处于数百公里高空、反射信号微弱的“东方红一号”具备了可能性,进而为完成特殊的“寻星”任务奠定了硬件方面的基础。
一次特别的寻星任务
该年四月,在第五个中国航天日快要到来之前,戈壁滩那儿的测控团队开启了一项特殊任务,重新捕捉“东方红一号”,并且试着为它拍清晰的“照片”。这项任务不是平常业务,而是有着深厚纪念意义的技术难题。团队要在一年中繁重的航天发射测控保障之空隙,腾出时间来做准备 。
强调任务负责人指出,这关联着多套设备的协同配合,他们务必针对历史积攒的庞大轨道数据展开系统剖析,精准算出卫星经过本地天空之上的“测控窗口”。此时间窗口极为短暂,预报精准度要求实现分秒不差,任何细微误差都有可能致使目标遗失。
分秒不差的窗口预测
轨道计算是预测窗口的核心所在,“东方红一号”运行速度飞快,特别是在靠近地球的近地点之时,团队查阅了近些年的多次跟踪数据,借助动力学模型展开精密推算,轨道高度、速度、倾角这类参数哪怕有任何毫厘的变化,都会致使卫星实际位置偏移数公里。
经由团队成员,仅能够借助夜晚的时段,于完成主体任务之后,去进行加成班来处理这颗年代久远卫星的数据。在几个有着较大厚度的文件夹当中,记载着它最近这些年来所呈现的轨迹信息。他们开展多次繁复的验算,以此来保证窗口时间的精准率能够完全达到百分之一百,原因在于一旦机会被错失过去,便将需要等候下一个周期 。
戈壁深夜的精准捕获
光学望远镜和雷达设备的状态检查与调试,被技术人员提前数小时在西北戈壁夜里进行着,确保所有参数最优之时,是测控机房灯火通明之际,而计算出的最佳跟踪窗口处于凌晨时分,所有人都在安静又紧张地等待着那个关键时刻的降临。
在凌晨4点15分前后,雷达屏幕之上,终于有了那期盼已久的信号回波出现。随后,光学设备达成了对那个于星空中移动的光点的成功锁定。“东方红一号”按照约定穿越预好的天区,被所有参与找寻的设备稳稳地给捕获到。一系列涉及距离、角度等方面的测量数据被实时记录下来并且传回。
技术攻坚与最美星照
仅是成功跟踪算作起始的一关,更具难度的挑战存在于成像这一方面。对于那种处于高速行进状态、距离甚远可再也无信号发射的微小目标而言,想要获取清晰的图像,其难度是极为高的。鉴于此,团队特意展开了技术方面的攻克难题工作,针对高轨微小目标成像陷入困境的状况去研究解决办法。
他们运用了好些先进的信号处理相关算法,采用了多种图像补偿算法,还自主开发了专用的数据处理类软件。针对获取的原始跟踪数据,进行了反复的去斜活动,做了修正工作,开展了增强处理。经过持续不断的努力,最终生成了一幅清晰的影像,那影像是“东方红一号”卫星的二维影像,为这颗中国航天启明星拍摄了间隔跨越半个世纪的最美“星照”。
五十年已然过去,从曾超期服役到如今被再度清晰捕捉,在“东方红一号”的故事当中,最能打动你的究竟是航天器自身的坚韧,还是其背后一代又一代航天人那永不放弃的执着追寻?欢迎于评论区分享你的看法,倘若这篇文章令你有所感触,也请点赞予以支持。