搜救团队在搜救“嫦娥”、回收“神舟”任务中做到“分秒不差”是非常了不起的成就。
一、任务的高难度与重要性
1. 嫦娥任务
在嫦娥任务中,无论是月球探测器的软着陆还是后续的巡视探测,如果出现意外情况需要紧急救援,或者是对返回样本的及时回收等工作,都对时间有着极高的要求。例如嫦娥五号返回器携带月球样本返回地球时,其着陆点的预测和及时到达着陆点进行回收工作,必须精确到分秒。因为返回器返回的轨迹受到多种因素影响,如大气环境、自身轨道控制精度等,而且月球样本极为珍贵且对环境敏感,需要尽快妥善回收保存。
2. 神舟任务
神舟飞船载人返回更是关系到航天员的生命安全和航天任务的圆满完成。飞船返回时再入大气层的窗口时间有限,并且返回的轨迹和落点受到飞船姿态控制、大气环境变化等多种因素制约。搜救团队必须在飞船预定着陆的时刻准确到达着陆场,确保在最短时间内对航天员进行救援和飞船相关设备的回收,为航天员提供必要的医疗检查和保障,以及防止飞船设备受到外界环境的破坏等。
二、达成“分秒不差”的因素
1. 精确的轨道计算与预测
嫦娥任务方面:科学家们通过建立复杂的月球轨道模型,精确计算嫦娥探测器在月球轨道以及返回地球过程中的轨迹。考虑到月球引力场的不均匀性(月球存在质量瘤等因素)、太阳引力摄动以及探测器自身的变轨机动等影响,利用高精度的测量数据不断修正轨道参数。例如,通过地面测控站和天基测控卫星(如我国的中继卫星系统)对嫦娥探测器进行持续跟踪测量,获取探测器的位置、速度等信息,然后将这些数据输入到轨道计算模型中,从而能够精确预测探测器返回地球的时间和着陆点位置,为搜救工作提供准确的依据。
神舟任务方面:对于神舟飞船,从发射升空到在太空运行再到返回地球的全过程,都需要进行精确的轨道计算。在飞船发射前,根据发射场的地理位置、发射时间窗口以及目标轨道参数等因素确定初始轨道。在飞行过程中,要考虑地球引力场的扁率、大气阻力、太阳辐射压力等多种摄动因素对飞船轨道的影响。通过飞船上的导航设备(如惯性测量单元等)以及地面测控系统的协同工作,不断获取飞船的轨道数据并进行修正计算,从而准确预测飞船返回的时间和着陆点位置,误差可以控制在很小的范围内。
2. 先进的搜救技术与装备
快速定位技术:在搜救“嫦娥”和“神舟”任务中,采用了多种先进的定位技术。例如,在神舟飞船返回时,利用卫星定位系统(如我国的北斗卫星导航系统)可以对返回舱进行实时定位。同时,着陆场配备了高精度的雷达监测系统,能够在飞船返回过程中远距离探测到飞船的位置、速度和轨迹等信息。这些定位技术的综合运用,使得搜救团队能够在飞船返回着陆瞬间准确获取其位置信息,从而实现快速到达目标地点。
高速搜救交通工具:搜救团队配备了适应不同地形和任务需求的高速交通工具。对于平坦的着陆场区域,例如在内蒙古四子王旗神舟飞船的主着陆场,使用高性能的越野车辆,这些车辆具备强大的动力系统和越野性能,能够在复杂的草原地形上快速行驶。同时,还配备了直升机等空中搜救力量,直升机可以迅速抵达着陆点附近区域,在空中进行侦察和引导地面搜救力量的工作,其飞行速度和机动性能够满足快速响应的要求。
3. 高效的指挥与协同体系
多部门协同作战:在整个搜救任务中,涉及到多个部门的协同工作。包括航天测控部门、地面搜救部门、气象监测部门等。航天测控部门负责对嫦娥探测器或神舟飞船进行全程的跟踪测量,及时将轨道数据、飞行状态等信息传递给地面搜救部门。地面搜救部门根据这些信息制定搜救计划并组织实施。气象监测部门则为任务提供准确的气象预报,因为气象条件会影响到搜救行动的开展,如风速、能见度等因素对直升机飞行和地面车辆行驶有重要影响。各部门之间通过高效的通信网络和指挥系统保持密切联系,确保信息的及时共享和任务的协同推进。
应急处置预案:为应对可能出现的各种突发情况,制定了完善的应急处置预案。例如,在神舟飞船返回过程中,如果飞船出现姿态异常或者偏离预定轨道等情况,搜救团队能够根据预先制定的应急方案迅速调整搜救策略。应急处置预案涵盖了从轻微异常情况到较为严重的故障情况的应对措施,包括如何调整搜救力量的部署、如何进行航天员的紧急救援等内容,从而确保在任何情况下都能够尽可能地保障任务目标的实现。
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