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日前，嫦娥一号将第一批原始图像数据传回地面，约在本月26日我们就可以看到嫦娥一号拍摄的第一张月球照片。 北京航天飞行控制中心，工作人员紧张而有节奏地忙碌着。自从离开西昌卫星发射中心，嫦娥一号便离开了我们的视线，然而测控中心的工作人员始终与它保持着密切的联系。就像风筝一样，不管“嫦娥”飞到哪里、走得多远，始终有一根无形的线在掌控着它。 航天测控是一股神奇的力量，它引导着所有的航天器始终按照自己的轨道飞行，偶尔偏离轨道，也能很快“迷途知返”；一旦发生故障，还能得到及时抢救和精心照料；即使意外失控陨落，人们也能及早预知，防患于未然。 在嫦娥一号实施的整个过程中，测控系统像一张百密无疏的天网，始终掌管着“嫦娥”的一举一动。许多人称之为“‘嫦娥’保护神”。 40万公里一线牵 要做好“嫦娥”的保护神可不是一件容易的事情。 测控系统是绕月探测工程的一个重要组成部分，负责长征三号运载火箭发射和嫦娥一号卫星整个飞行任务期间的轨道测量、遥测监视、遥控操作和飞行控制，以及嫦娥一号卫星探测应用期间任务计划的实施与操作管理，并通过高精度的测定轨，为地面应用系统科学探测数据的处理提供轨道数据保障。 这样庞大的工程要在距离地球几十万公里的绕月卫星上完成，难度可想而知。绕月探测工程测控系统副总设计师董光亮告诉我们：“以往，我国的绝大部分卫星距离地面在4.2万公里以内，个别卫星离地面最远距离也不过8万公里，属于近程范围。而在绕月探测工程中，嫦娥一号卫星距离地面最远可达40万公里，这给现有的航天测控网带来了极大的挑战。” 由于距离遥远，许多问题接踵而至。首要的问题就是无线电波传输耗时巨大，而且无线电信号衰减非常大。董光亮说：“无线电波以每秒30万公里的光速传播，测控信号需要1.35秒才能从地球到达月球，这对于准确测控来说就显得太慢了；另外，测控距离增加一倍，信号强度就只剩下四分之一。如何弥补远距离带来的巨大衰减是测控通信面临的又一个困难。巨大的无线电信号衰减带来的直接影响就是信息传输速率受到极大的限制，为满足远距离通信误码率的要求，必须降低通信信息的传输速率；另一方面，实现高精度导航非常困难。深空测控主要依靠传统的多普勒测速和距离测量手段，随着目标距离的增大，角度测量误差所引起的导航误差也很大。” 早在试验阶段，科研人员便发现，由于实在太远，天线根本无法接收到信号。中国绕月探测工程总指挥栾恩杰回忆说：“地面最高的卫星是3.6万公里，但月球离地球38万公里，嫦娥一号的信号传到地球时将会以百倍速度下降。当时天线能量提高不了，地面就不能预演，工程进行了一年多，实在做不下去了。” 最后解放军总装备部在青岛和新疆喀什站分别建了两个大天线，直径从12米加到18米。“可接收的信息余量大了一点，但到底行不行还是没底。”栾恩杰说，“最后利用法国卫星来检测，才发现测控能力可以完成对嫦娥一号的跟踪和测量。” “为了应对信号衰减问题，我们研究制定了30多种传输、编码方式，在满足精度的情况下，尽量满足速度。”北京航天指挥控制中心主任朱民才说，“为完成好这次任务，中心制定了全套飞控实施方案，方案一共做了20多个，加起来多达4800多页。” [1] [2] [3] [下一页]
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