2018年5月21日,人类首个地球-月球背面信号中继卫星鹊桥号由我国成功发射 。 但在此之前,远望6号航天测量船早在5月5日就提前出发前往预定海域,而远望7号则是在完成5月3日发射的亚太6C卫星任务后直接前往预定海域 。
央视节目关于远望号船队执行航天测控任务的报道(图片来源:央视)
可以说,这座地月之间的“鹊桥”,是地面测控站、海上测控站(远望号)和鹊桥号中继卫星,共同搭建而来的 。
而如果大家留意航天发射新闻,“远望X号”的名字几乎出现在每一个航天发射任务中,这个神秘的名字背后,到底是什么呢?
海上航天测控船的必要性
任何一个火箭和航天器,都离不了航天测控:一方面监测它飞到哪里,状态如何;另一方面控制它下一步的动作,要去哪里,怎么去?
在火箭发射阶段,地面测控站能保持地面与火箭的有效通讯,甚至可以实现国境内几个测控站的接力 。 但是火箭大概只需要10分钟就可以把航天器送入太空,早就远离大陆飞到海上,航天器运动速度高达7.8千米/秒,声速的20倍以上!
对于绝大多数航天发射任务而言,它需要的指令还远远没有结束 。 比如多级火箭的分离和点火指令(发射鹊桥号的长征四号丙火箭有三级)、多次复杂轨道机动(亚太6C需要从200多千米高一直爬升到36000千米高)、火箭上面级工作(远征二号多次点火把两颗北斗卫星送入不同位置)、航天器本身动作(打开太阳能帆板、各仪器上电、数据和指令下传上传等) 。
仿真:以杨利伟飞行的神舟五号飞船为例,21小时飞船星下点轨迹图 。 显然只有本土测控站远远无法满足需求
即便在正常飞行状态下,地球在自转,航天器运动速度也很快,例如神舟飞船和天宫之类航天器轨道较低,大量操作远离我国本土 。 这些都需要把握住稍纵即逝的机会,不可能完全依赖本土的陆地测控站 。
为解决这个问题,海上可移动测控站的意义,不言自明,世界各国都有相应的建设 。
远望号航天测量船
【火箭发射前提前出海的“远望号”到底是干什么的?】在这种需求情况下,远望号测量船几乎伴随着我国航天起步,最早的一艘为远望1号,早在1977年就顺利下水入列,而最新的远望7号在2016年下水入列 。
远望得名于叶剑英所创、毛泽东手书的七律诗《远望》,船体上的字也是真迹而来 。 无论是对于伟人的纪念意义,还是远望字面的意义,用来描述这几艘“千里眼、顺风耳”都再恰当不过 。
7艘远望号大合影!(图源:中国军网、央视、我们的太空微博)
远望号家族大体上分为“三代半”,70年代的1号和2号,90年代的3号和4号,00年代的5号和6号,10年代的7号 。 它们的复杂和先进程度随着我国航天事业的快速发展很快提升,截至远望7号已是世界顶级水平 。
其中,早在1977年就服役的远望1号和2号从2010年起已不再担任实际任务,携带着十余项一、二、三等功光荣退休,从事纪念、科普教育和卫星任务管理工作 。 由向阳红10号科考船改造而来的远望4号也已经功成身退 。
目前的主力是远望5、6、7号和老骥伏枥、兢兢业业工作23年的3号 。
远望号火箭运输船
但远望家族还在近年扩充了新成员 。 2016年,中国文昌航天发射场投入使用,它有几个重大优点:
· 最靠南 。 绝大多数火箭都是自西向东发射,这里能最大限度借助地球自转速度(距离赤道越近越快),最大限度提高火箭运载能力;
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