第十章
……5、4、3、2、1,點火!起飛!
頃刻間,地動山搖,近300噸重的“長三甲”火箭噴射出熊熊烈焰拔地而起,猶如利箭離弦。
在強烈的燈光照射下,箭體上“中國航天”4個藍色大字分外奪目。火箭越飛越高,在湛藍的夜空裏,留下了一道絢麗的軌跡。航天人臉上洋溢著喜悅,那是得來不易的表情,是世上最美的笑容。
按預定發射計劃,“長三甲”火箭托舉著“北鬥一號”進入太空。20分鍾後,由西安衛星測控中心實時傳回的監測數據表明,星箭分離,衛星準確進入預定軌道,發射取得圓滿成功。
這一下,西昌衛星發射基地指揮大廳才頓時像炸了鍋。有的人做出了示意勝利的“V”手勢,有的人搖動著象征力量的雙拳,還有人興奮地相擁在一起。幾乎每個人眼裏都噙著激動的淚花,而臉龐上卻是揮不去的笑容。
與此同時,在北京的北郊,“火箭的搖籃”,中國運載火箭技術研究院監測大廳裏是座無虛席。從千裏之外的發射基地傳回的每一條信息都牽動著所有人的心,人們目不轉睛地盯著大屏幕所顯示出的流動數字。
成功了!
頃刻,整個監測大廳沸騰了,歡笑聲、掌聲此起彼伏……
中央軍委委員、總裝備部部長、校友李繼耐,總裝備部政委遲萬春、副部長胡世祥,國防科工委主任張雲川、副主任欒恩傑以及航天科技集團公司總經理張慶偉、副總經理馬興瑞等領導,親臨衛星發射中心指導並觀看了發射全過程。
在宣布發射取得圓滿成功後,中央有關部門發來賀電,對第三顆“北鬥一號”衛星發射成功表示熱烈祝賀。
在全國人民抗擊“非典”取得階段性勝利的時刻,中國航天人用辛勤勞動為祖國的星海再添“北鬥”。閃亮的星星在蒼穹中閃爍,鐫刻著中心所有參試人員的心聲,隻要不怕困難,萬眾一心,勝利永遠屬於中國人民。
“長征三號甲”運載火箭和“北鬥一號”導航定位衛星,分別由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院和中國空間技術研究院研製。在發射前的測試中,火箭、衛星的性能雙雙達到了曆史較高水平。
這次發射是中國航天科技集團公司擁有自主知識產權的長征係列運載火箭第七十次飛行,也是自1996年10月以來長征係列運載火箭發射連續28次獲得成功。同時使長征火箭的發射成功率達到90%,進入國際一流運載火箭的行列。
按照國際通行的計算標準,運載火箭發射成功率在90%以上,可以認為進入國際一流水平。據有關資料統計,美國的“德爾它”運載火箭發射成功率約為94%,歐空局的“阿裏亞娜”火箭發射成功率約為93%,俄羅斯的“質子號”火箭發射成功率約為90%。
本次發射的突出特點是流程縮短、人員精簡,但工作進展的順利程度卻超過了以往型號。這次發射首次對運載火箭采用了新的測試流程,將技術中心的測試工作前移至火箭出廠前,大大縮短了火箭在發射場的準備周期,使我國的火箭測發周期逐步向世界先進水平靠攏。
李祖洪總指揮認為,流程規範化在其中起了重要作用。事實證明,隻要在技術上嚴格要求,不反複,工作完全可以按照節點一步步排下來。
這次發射,他們提出了“四查雙想”,即“查地麵測試設備完好性,查設計複核複算,查技術狀態變化,查測試覆蓋性和數據判讀比對”及“工作回想、故障預想”,有力地保證了產品質量。
在這次發射前,發射隊一級就開了28次評審會,加上分隊召開的23次評審會,總共超過了50次,幾乎每天一評審。在發射隊裏,最有權威的是工作目標、文件和表格,這些嚴格的製度像堅實的基礎奠定了型號的成功。這對今後航天發射縮短流程與國際接軌,將是個很好的經驗。
其實,在此一年前,“長三甲”火箭研製隊伍就嚐試開展了出廠測試替代發射場技術中心測試的工作。在出廠測試中開展了兩輪共16次總檢查,把發現的問題和改進的方法記錄下來,固化成文件,為發射場的工作做參考。這就意味著火箭到發射場後,在技術中心的水平測試全部取消,大大縮短了測發流程。簡化的測發流程為實施高密度發射奠定了基礎。
這次發射,“長三甲”火箭的技術狀態經曆了如此大的變化,但測發流程依然保持簡化,在管理上注重科學務實。為使新隊員盡快進入角色,型號“兩總”開展了填寫統計表和“雙想”一複查、“發射前80分鍾程序”質量培訓等工作。
通過這些工作,準確掌握了新隊員的情況,為新老隊員互相交流創造了條件,同時更是一種實戰演習,使火箭發射中心的工作做到了有序、高效。這種以不變應萬變的從容來自充分的可靠性設計。
“北鬥一號”第三星的準確入軌,標誌著我國已成功建立了自主完善的衛星導航係統,第一代北鬥衛星導航定位係統。
此次發射的第三顆“北鬥一號”導航定位衛星是備份衛星,它與前兩顆“北鬥一號”工作星組成了完整的衛星導航定位係統,確保全天候、全天時提供衛星導航信息。
前兩顆“北鬥一號”衛星分別於2000年10月31日和12月21日發射升空,一顆定位於東經140度的新幾內亞島上空,處於整個星座的最東麵,一顆定位於東經80度的印度洋上空,處於整個星座的最西麵,這兩顆靜止衛星構成了中國自主衛星導航的“北鬥一號”定位係統。
北鬥係統為我國公路鐵路運輸和海上作業提供了大量導航服務,係統工作一直很穩定,狀態良好。
2003年12月15日,“北鬥一號”正式開通運行,中國從而成為繼美國GPS、俄羅斯格洛納斯之後第三個擁有自主知識產權的衛星導航定位係統的國家。
導航定位很早就成為人類社會中不可或缺的一項技術。從當時的技術水平和當時可以預見的未來來看,衛星導航技術是一種比較理想的導航工具,其實質是把無線電導航台搬到太空上去,因而能克服地麵無線電導航台的先天不足,不受氣象條件、航行距離的限製,且導航精度也比較高。
1958年美國海軍開始研製名叫“子午儀”的多普勒衛星導航係統,它又稱海軍衛星導航係統。1960年4月13日發射成功世界第一顆衛星導航衛星“子午儀-IB”,開創了人類導航技術的新紀元。
其實,人類是在一次偶然事件中發現可以利用衛星進行導航的。1957年,美國兩位科學家在跟蹤蘇聯的第一顆衛星時無意中發現,衛星在飛近地麵接收機時收到的無線電頻率逐漸增高,飛遠時則逐漸降低。科學家對這種現象認真研究後產生靈感。從此,一種先進的導航技術衛星導航悄然興起。
“子午儀”導航衛星星座由軌道麵均勻分開的4到5顆“子午儀”衛星組成,可使全球任何地方的導航用戶在平均每隔15小時左右利用衛星定位一次。其主要功用是為核潛艇和各類海麵艦船等提供高精度斷續的二維定位,用於海上石油勘探和海洋調查定位、陸地用戶定位和大地測量等。從1960年4月到20世紀80年代初,美國共發射30多顆“子午儀”。
“子午儀”衛星也存在一些先天不足,例如,不能連續實時導航,隻能提供經度和緯度二維坐標,無法給出飛機的高度和速度信息,用戶須等衛星飛經頭頂時才能定位,且每次定位需十幾分鍾,因而對高速移動物體測量誤差較大等。
自“子午儀”後,美國又開始研製采用時間測距衛星導航方式的第二代導航衛星全球定位係統,即GPS。俄羅斯自行開發了與GPS係統原理、功能十分類似的格洛納斯係統。歐洲空間局也正在研製名為“伽利略”的係統。日本也打算建立區域性的衛星導航定位係統。
GPS是美國國防部開發的星基全球無線電導航係統,它可為全球範圍內的飛機、艦船、地麵部隊、車輛、低軌道航天器,提供全天候、連續、實時、高精度的三維位置、三維速度以及時間數據。
世界上第一顆GPS導航衛星於1978年10月6日發射,1993年12月完成24顆衛星組網,1995年4月27日達到完全運行能力。GPS衛星現發展了兩代三種型號,現在軌道運行的為第二代的兩種型號GPS-2A和2R,衛星壽命約75年。
GPS由空間係統、地麵控製係統和用戶係統三大部分組成。其空間係統由21顆工作衛星和3顆備份衛星組成,分布在20200千米高的6個軌道平麵上,運行周期12小時。地球上任何地方任一時刻都能同時觀測到4顆以上的衛星。
地麵控製係統負責衛星的測軌和運行控製。用戶係統為各種用途的GPS接收機,根據用途它可分為測地型、全站型、定時型、普通型和集成型,根據攜帶者又可分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式和手持式。
GPS接收機可裝載於各種飛行器,包括導彈、炸彈、艦船、車輛或者個人手持,還可以集成於計算機、測繪儀、照相機等儀器設備中。該係統用戶數量是無限的。GPS被譽為是繼“阿波羅”登月和航天飛機之後的又一重大航天科技成就。