近日,，北京航天飛行控制中心圓滿完成了我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)無(wú)線聯(lián)試。

北京航天飛行控制中心火星任務(wù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人崔曉峰向科技日?qǐng)?bào)記者介紹,，無(wú)線聯(lián)試相當(dāng)于模擬未來(lái)航天任務(wù)的整個(gè)過(guò)程,。包括哪個(gè)階段要發(fā)送什么指令、實(shí)施什么控制,，航天器要做什么動(dòng)作等等,，對(duì)任務(wù)全程進(jìn)行演練和測(cè)試。

“此次聯(lián)試取得成功,，我們對(duì)火星探測(cè)任務(wù)心里就真正有底了,。”他說(shuō),。

控制中心與探測(cè)器唯一合練機(jī)會(huì)

在航天任務(wù)中,，航天器發(fā)射以后，都要由地面控制中心進(jìn)行控制,。無(wú)線聯(lián)試就是指航天任務(wù)實(shí)施前,，地面控制中心和航天器各個(gè)系統(tǒng)之間開(kāi)展的連接測(cè)試。

崔曉峰表示,，無(wú)線聯(lián)試的主要要求,，是要能真正有效地覆蓋任務(wù)的情況，保證任務(wù)可靠性,。如果聯(lián)試的內(nèi)容有缺失,，導(dǎo)致一部分重要的情形沒(méi)有驗(yàn)證到，無(wú)疑會(huì)給任務(wù)帶來(lái)很大風(fēng)險(xiǎn),。因此在聯(lián)試準(zhǔn)備階段,，對(duì)其內(nèi)容、過(guò)程,、方式方法的設(shè)計(jì)極為重要,。經(jīng)過(guò)多年的航天任務(wù)經(jīng)驗(yàn)積累，我國(guó)已形成一套成熟、科學(xué),、高效的體系,，來(lái)開(kāi)展這方面的工作籌劃。

按照我國(guó)火星探測(cè)工程總體計(jì)劃安排,，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)將在今年7月實(shí)施,。此次無(wú)線聯(lián)試是火星任務(wù)控制中心與火星探測(cè)器正樣的唯一一次地面聯(lián)合演練。

緊湊的工程進(jìn)度為無(wú)線聯(lián)試的開(kāi)展增加了難度,。崔曉峰說(shuō),，由于工程研制進(jìn)度十分緊張，各系統(tǒng)工作壓力原本就大,，要安排共同時(shí)間開(kāi)展全系統(tǒng)演練,，組織工作十分艱巨。

但此時(shí)開(kāi)展無(wú)線聯(lián)試卻又勢(shì)在必行,。崔曉峰說(shuō),，聯(lián)試要在各個(gè)系統(tǒng)的研制工作基本完成以后進(jìn)行才有意義。如果進(jìn)行得過(guò)早,，各系統(tǒng)狀態(tài)可能還沒(méi)有完全確定,；如果再晚，會(huì)直接影響發(fā)射前的各項(xiàng)進(jìn)程,。聯(lián)試時(shí)間,，實(shí)際上是在具備聯(lián)試條件的前提下，根據(jù)工程計(jì)劃往前倒排而確定下來(lái)的,。

根據(jù)北京航天飛行控制中心發(fā)布的消息,，本次聯(lián)試充分驗(yàn)證了探測(cè)器與地面系統(tǒng)的接口匹配性和一致性，對(duì)各類方案,、技術(shù)狀態(tài),、軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了全面測(cè)試，達(dá)到了聯(lián)試預(yù)期效果,。

崔曉峰說(shuō),，在此之前，火星任務(wù)控制中心與火星探測(cè)器真器本身還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)交互與控制,。聯(lián)試整個(gè)過(guò)程走下來(lái),，打通了信息傳遞處理等環(huán)節(jié)，證明了此前方案的正確性,。“這樣，我們對(duì)任務(wù)的信心就完全建立起來(lái),?！彼f(shuō)。

聯(lián)試“出卷人”面臨難題

據(jù)報(bào)道，此次無(wú)線聯(lián)試采用真實(shí)的飛控系統(tǒng)以及真實(shí)的航天器,，所有重大關(guān)鍵過(guò)程全部按照1∶1全過(guò)程演練,。崔曉峰介紹說(shuō)，聯(lián)試的一大原則,，就是根據(jù)系統(tǒng)驗(yàn)證的需求,，盡可能做到完全真實(shí)。

我國(guó)首次火星任務(wù)將一次實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的繞,、落及巡視探測(cè),，任務(wù)十分復(fù)雜。相比我國(guó)以往的航天任務(wù),，火星探測(cè)任務(wù)光飛行時(shí)間就將近7個(gè)月,，加上制動(dòng)下降、著陸火星,，任務(wù)時(shí)間周期很長(zhǎng),，可能面臨的情況也很多。但聯(lián)試的時(shí)間有限,，怎樣把整個(gè)任務(wù)覆蓋進(jìn)去,，把這么多復(fù)雜的工作壓縮到很短的時(shí)間里，成為聯(lián)試“出卷人”面臨的難題,。

崔曉峰說(shuō),，對(duì)于此次聯(lián)試，在前期開(kāi)展了大量設(shè)計(jì)工作,，以選取最具典型性,、代表性的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，簡(jiǎn)化了一些可以通過(guò)其他方式驗(yàn)證的內(nèi)容,。同時(shí)通過(guò)時(shí)間壓縮等特殊手段,，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程覆蓋。

這張“考卷”劃了哪些重點(diǎn),？

崔曉峰說(shuō),，探測(cè)器飛向火星途中需要開(kāi)展多次軌道修正，接近火星時(shí)要進(jìn)行制動(dòng)從而進(jìn)入火星捕獲軌道,。此外,，探測(cè)器在火星降落是整個(gè)任務(wù)中風(fēng)險(xiǎn)最大的一個(gè)環(huán)節(jié)，在各國(guó)火星探測(cè)任務(wù)中,，大部分失敗案例都是在這個(gè)環(huán)節(jié)功虧一簣,。探測(cè)器進(jìn)入火星大氣到降落的過(guò)程只有幾分鐘，在這么短時(shí)間內(nèi)需要完成減速以及各種調(diào)整,。由于火星距離地球非常遙遠(yuǎn),，信號(hào)傳輸延時(shí)長(zhǎng)達(dá)幾十分鐘,，這些動(dòng)作無(wú)法實(shí)時(shí)控制，只能提前設(shè)定編排程序,，預(yù)先把指令發(fā)給探測(cè)器,，在實(shí)施降落時(shí)由探測(cè)器自主控制。

無(wú)線聯(lián)試正是要驗(yàn)證這些指令的正確性,。“如果事先計(jì)算的控制量,、指令的編排有錯(cuò)誤，任務(wù)真正執(zhí)行的時(shí)候就會(huì)出問(wèn)題,。而這次聯(lián)試正是進(jìn)行全面檢驗(yàn)的過(guò)程,。”崔曉峰說(shuō),。

火星任務(wù)聯(lián)試比探月更復(fù)雜

由于其重要性,，無(wú)線聯(lián)試是各項(xiàng)航天任務(wù)實(shí)施前必須經(jīng)歷的一項(xiàng)考核，包括我國(guó)多次開(kāi)展的探月任務(wù)都是如此,。不過(guò)崔曉峰表示,，火星任務(wù)無(wú)線聯(lián)試比探月任務(wù)更為復(fù)雜。

他說(shuō),，兩者的不同之處主要源于任務(wù)特點(diǎn),。首先月球是地球的衛(wèi)星，圍繞地球旋轉(zhuǎn),?；鹦鞘切行牵c地球一起圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn),。這樣一來(lái),，地球、探測(cè)器以及目標(biāo)星體之間的相互位置關(guān)系就有很大不同,。

對(duì)于月球車與火星車來(lái)說(shuō),，工作環(huán)境也有很大區(qū)別。月面雖然有石塊,、撞擊坑,，但沒(méi)有空氣流動(dòng)，環(huán)境相對(duì)靜止,?；鹦潜砻娌粌H地形復(fù)雜，而且有各種天氣變化,，可以持續(xù)數(shù)月的塵暴等惡劣氣候環(huán)境,，將給探測(cè)器帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)。

在距離方面,，月球距離地球大約30萬(wàn)公里,，信號(hào)延遲幾乎可以忽略,，對(duì)探測(cè)器相當(dāng)于可以實(shí)時(shí)控制。而火星距離地球最近也有大約5000萬(wàn)公里,，最遠(yuǎn)可達(dá)4億公里，信號(hào)延遲超過(guò)地月信號(hào)延遲千倍,，發(fā)給探測(cè)器,、火星車的指令都需要預(yù)先編排規(guī)劃，設(shè)定好動(dòng)作以及合適的執(zhí)行時(shí)間,。探測(cè)器收到指令,，在適當(dāng)時(shí)間執(zhí)行之后，再擇機(jī)把數(shù)據(jù)傳回地球,。每一次交互都需要一定周期,。

記者了解到，后續(xù)北京航天飛行控制中心火星任務(wù)團(tuán)隊(duì)將持續(xù)完善各項(xiàng)方案預(yù)案,，優(yōu)化組織流程,，落實(shí)技術(shù)細(xì)節(jié)，全力完成我國(guó)首次火星探測(cè)飛控任務(wù),。