在我国航天发射中,最忙碌的是谁?不敢说谁是“之最”,但“远望”系列远洋测控船,一定是其中之一。这不,随着神舟十四发射任务的临近,据媒体报道,“远望三号”和“远望七号”又先后离港,奔赴目标海域,准备执行测控通信任务。
远望三号再次启程
而这些年,我国航天屡屡拿下全球轨道级发射数量第一的桂冠,特别是空间站建设和载人飞船的发射,更是离不开“远望”系列远洋测控船的贡献。他们长期待在海上,动辄就是几个月,船员偶尔回家短暂团聚,马上又要出发,非常辛苦。那么有没有可能,用卫星取代远洋测控船,在天上完成测控和通信任务,免得每次都要如此劳师动众呢?
远望七号
其实,我国的航天测控通信,已经在大量使用了卫星,包括20颗“北斗”和4颗“天链”。 比如“天和”核心舱和“神舟”载人飞船,均配置有“北斗”导航定位接收机,借助“北斗”系统,它们就能准确、实时地感知自己的位置和变化。
神舟对接天和
而在“神舟”十三返回的时候,飞船从径向对接口撤离,就是通过“天和”核心舱与上方的“天链”卫星,建立起双向高速点对点空空通信的,同时将地面要发给飞船的指令和话音代收,并转发给飞船,直到飞船建立起自己的中继通信链路。在进入返回轨道后,神舟十三又启用了自己的中继终端,借助“天链”中继卫星系统,实现接近全时段的测控覆盖。
神舟十三撤离空间站
不过,利用卫星进行航天测控,有几个限制条件,首先必须是高轨卫星对地轨卫星进行测控,原因很简单,站得高才看得远,所以高轨的“北斗”、“天链”,非常适合承担对低轨空间站和载人飞船的测控通信工作,但高轨卫星自己谁来测控呢?
天链测控神舟
其次,“北斗”、“天链”与空间站的距离,实际上是远远大于测控船与空间站的距离的,它们主要都在地球静止轨道,高度大约为36000公里。而空间站的高度约为389公里,两者相差35600公里,空间站距离测量船最近的时候,则只有不到400公里。
远望测量船
更远的距离,意味着更大的发射功率,然而实际情况却恰恰相反,测量船上的设备往往都是高功率的,重量达到数千吨,这样才能满足对空间站和载人飞船的测控需要。而卫星上的测控设备重量轻、功率较小,距离却更远,自然会有力有不逮的时候,正因为如此,测量船才无可取代。
这么大的设备,卫星上装不了
目前,我国第一代远洋测量船已全部退役,远望3号属于第二代航天测控船,远望五、六、七则是更先进的第三代,排水量都在1.2到2.5万吨。其他国家也有自己的远洋测量船,比如美国的“霍华德.劳伦兹”号、法国的“蒙日”号等,而苏联的“尤里.加加林”号,排水量竟然达到53500吨。而印度也有自己的远洋测量船VC11184,韩国也准备建造自己的航天测量船。
印度航天测量船
VC11184
不过,航天测量船日夜奔波,的确辛苦了一些,美国等西方国家主要是通过遍布全球的地面站,来对航天器进行测控和通信,航天测量船只是辅助手段。而我国除了不断更新“远望”船队之外,近年来也采用合作的方式,在多国建立了自己的地面站,根据一份统计数量,已有10个之多,而我们国内的地面站,更是有16个。