如果把航天比作一部戲劇,火箭騰飛是壯觀的序幕,精測(cè)妙控中劇情的展開(kāi),成功返回就是完美的結(jié)局。22顆衛(wèi)星、7艘神舟飛船的完美回收,對(duì)手被中央軍委授予“功勛著陸場(chǎng)站”榮譽(yù)稱號(hào)的總裝某基地活動(dòng)測(cè)控回收部著陸場(chǎng)站來(lái)說(shuō),既是國(guó)家使命和至高榮譽(yù),亦是他們踐行當(dāng)代革命軍人核心價(jià)值觀的必然追求。
國(guó)家使命:創(chuàng)造中國(guó)特色搜救模式
1992年,我國(guó)載人航天工程正式啟動(dòng)。著陸場(chǎng)系統(tǒng)成為載人航天工程七大系統(tǒng)之一,回收測(cè)量站作為該系統(tǒng)的主體單位也被改編為著陸場(chǎng)站。
載人航天工程不同于衛(wèi)星工程。它是迄今為止我國(guó)航天史上規(guī)模最大、系統(tǒng)最復(fù)雜、技術(shù)難度最高的國(guó)家級(jí)特大型工程。
著陸場(chǎng)站承擔(dān)的任務(wù)也有了全新的內(nèi)容。從飛船著陸段的測(cè)控,到進(jìn)行返回艙落點(diǎn)計(jì)算;從負(fù)責(zé)預(yù)報(bào)著陸場(chǎng)區(qū)的氣象,到保障著陸場(chǎng)系統(tǒng)與飛船、北京飛控中心的通信;從負(fù)責(zé)搜索回收返回艙,到航天員的救援和有效載荷的處置。任務(wù)之艱巨,責(zé)任之重大,前所未有。隨之而來(lái)的,是一批性能優(yōu)異的特種車輛、通信設(shè)備、新型雷達(dá)陸續(xù)裝備部隊(duì)。著陸場(chǎng)站面臨任務(wù)新、技術(shù)新、裝備新的嚴(yán)峻考驗(yàn)。
“建設(shè)世界一流著陸場(chǎng),創(chuàng)造中國(guó)特色搜救模式”成為全體人員的奮斗目標(biāo)。
1999年7月,神舟一號(hào)發(fā)射任務(wù)實(shí)施在即。著陸場(chǎng)站經(jīng)過(guò)千里挺進(jìn),來(lái)到內(nèi)蒙古阿木古郎草原。這里是載人航天工程總指揮部確定的主著陸場(chǎng)區(qū)。他們顧不上休整,立即展開(kāi)設(shè)備定位、指標(biāo)測(cè)試、信息聯(lián)調(diào)等工作,之后進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)100多天的任務(wù)前訓(xùn)練。
這年的11月21日,神舟一號(hào)在太空飛行21小時(shí)后實(shí)施返回。前置雷達(dá)站及時(shí)捕獲目標(biāo),并將外測(cè)數(shù)據(jù)向北京飛控中心和西安測(cè)控中心送出。USB測(cè)量站跟蹤飛船結(jié)束的同時(shí),就迅速計(jì)算出了飛船落點(diǎn),計(jì)算結(jié)果和實(shí)際落點(diǎn)僅相差6.9公里。
首戰(zhàn)告捷。中國(guó)成為繼俄羅斯、美國(guó)之后,第三個(gè)成功突破飛船回收技術(shù)的國(guó)家。
從神舟一號(hào)到神舟四號(hào),著陸場(chǎng)站一步一個(gè)腳印,一個(gè)成功連著一個(gè)成功,為中國(guó)實(shí)施載人航天飛行奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
2003年10月16日,是航天英雄楊利偉乘坐神舟五號(hào)返航的日子。這注定是中華民族史冊(cè)上又一輝煌時(shí)刻。
凌晨,大草原一片寂靜。各種測(cè)量設(shè)備嚴(yán)陣以待,守望著太空。5架直升機(jī)和十幾輛橘黃色特種搜救車一字排開(kāi),待命出發(fā)。
這是中國(guó)首次載人航天飛行,航天員安全是決定飛行成敗的核心。載人航天工程七大系統(tǒng)所有的工作,都圍繞著確保航天員的安全展開(kāi)。而著陸場(chǎng)系統(tǒng)是整個(gè)工程的最后一棒,直接關(guān)系到航天員的生命安全,至關(guān)重要。
為了確保飛船著陸萬(wàn)無(wú)一失,著陸場(chǎng)站以高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量對(duì)飛船返回艙的跟蹤、測(cè)控、搜索,進(jìn)行了精心準(zhǔn)備和嚴(yán)格訓(xùn)練,先后進(jìn)行了多次測(cè)控過(guò)程演練和應(yīng)急方案演練,其中,飛船捕獲方案就演練了16次。為了接近實(shí)戰(zhàn),他們15次對(duì)過(guò)境國(guó)際空間站、17次對(duì)過(guò)航飛機(jī)進(jìn)行雷達(dá)跟蹤。
這一切,都是為了此刻。
神舟五號(hào)開(kāi)始返回。6時(shí)許,飛船進(jìn)入大氣層。6時(shí)07分04秒,前置雷達(dá)站捕獲目標(biāo),USB測(cè)量站迅速將引導(dǎo)方式由中心引導(dǎo)切換為雷達(dá)引導(dǎo)。
跟蹤在穩(wěn)定進(jìn)行,飛船在按程序著陸。著陸場(chǎng)站將北京飛控中心透明發(fā)送的各種指令,及時(shí)地向神舟五號(hào)發(fā)出。同時(shí),USB測(cè)量站向北京飛控中心、西安測(cè)控中心、回收三號(hào)直升機(jī)發(fā)送了根據(jù)外測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算的飛船落點(diǎn)。計(jì)算落點(diǎn)與實(shí)際落點(diǎn)僅差1.1公里,比神舟一號(hào)的計(jì)算結(jié)果精確度提高了6倍多。
當(dāng)航天英雄楊利偉在著陸場(chǎng)站搜救隊(duì)員的協(xié)助下,微笑著走出返回艙時(shí),千年飛天夢(mèng),盛世一朝圓,中國(guó)成為繼俄羅斯、美國(guó)之后,第三個(gè)成功掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家。為此,著陸場(chǎng)站榮獲國(guó)家頒發(fā)的“中國(guó)載人航天工程突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。
在此后的神舟六號(hào)飛行任務(wù)中,他們?cè)俳釉賲?,又越上了一個(gè)新的高度,預(yù)報(bào)的飛船落點(diǎn)與實(shí)際落點(diǎn)僅差880米。而在神舟七號(hào)飛行任務(wù)中,他們更是創(chuàng)造了捕獲目標(biāo)迅疾,目視飛船降落全過(guò)程的奇跡,使我國(guó)返回式航天器搜救速度和返回控制技術(shù)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。
科技含量:“黑障區(qū)”、淺層風(fēng)的挑戰(zhàn)
飛船著陸充滿風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在人類探索宇宙的偉大征程中,有22位英雄獻(xiàn)出了生命,其中,11位是犧牲在返回著陸段。
返回著陸段容易發(fā)生事故,是因?yàn)樵谶@個(gè)飛行段里,影響飛船安全著陸的因素很多。
“黑障區(qū)”是其中的重要因素之一。當(dāng)飛船返回艙在以超高速進(jìn)入大氣層時(shí),返回艙表面和周圍氣體摩擦產(chǎn)生的高達(dá)幾千攝氏度的巨大熱量,形成高溫等離子氣體層,像一個(gè)套鞘似的包裹著返回艙。因?yàn)榈入x子體能吸收和反射電波,會(huì)使返回艙與外界的無(wú)線電通信中斷。這種電磁波被屏蔽的現(xiàn)象被稱為“黑障”?!昂谡蠀^(qū)”從距離地球約80公里開(kāi)始,40公里時(shí)消失。
因此,在“黑障區(qū)”內(nèi)保持對(duì)飛船的跟蹤,出“黑障區(qū)”時(shí)迅速恢復(fù)飛船與地面的通信聯(lián)系,直接關(guān)系到飛船的成功著陸和航天員的生命安全。
在神舟一號(hào)時(shí),由于沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn),在“黑障區(qū)”內(nèi)丟失了跟蹤信號(hào),出“黑障區(qū)”后的目標(biāo)捕獲、通信恢復(fù)也比較慢。著陸場(chǎng)站決心攻克“黑障區(qū)”測(cè)量通信難關(guān)。
由于在“黑障區(qū)”內(nèi),地面接收不到返回艙任何信號(hào),雷達(dá)設(shè)備只能采用反射方式跟蹤目標(biāo)。通過(guò)分析,雷達(dá)丟失跟蹤信號(hào)的主要原因,是對(duì)“黑障區(qū)”內(nèi)的信號(hào)特征不了解。他們反復(fù)試驗(yàn)、反復(fù)對(duì)比,逐步掌握了“黑障區(qū)”內(nèi)信號(hào)特征和變化的規(guī)律。在以后任務(wù)中,神舟飛船進(jìn)入“黑障區(qū)”后,他們都能穩(wěn)定有效地跟蹤到目標(biāo)。
但一個(gè)新的問(wèn)題發(fā)生了,當(dāng)飛船出“黑障區(qū)”時(shí),連續(xù)跟蹤的返回艙信號(hào)又神秘地消失了。怎么回事?指揮員迅即采取措施,轉(zhuǎn)換跟蹤設(shè)備后又重新捕獲到了目標(biāo)。任務(wù)成功了,而著陸場(chǎng)站的科技人員沒(méi)有滿足于成功。他們要弄清楚返回艙信號(hào)為什么神秘失蹤,不能為載人航天留下一絲隱患。
經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)一遍又一遍的分析研究,并查閱大量相關(guān)技術(shù)資料,他們得出了返回艙出“黑障區(qū)”后,在特定的雷達(dá)頻率范圍內(nèi),雷達(dá)目標(biāo)丟失是必然的結(jié)論,專業(yè)人員把這段時(shí)間稱為“隱身區(qū)”。這一發(fā)現(xiàn),使飛船出“黑障區(qū)”后,如何重新快速捕獲成為一個(gè)重要的技術(shù)關(guān)鍵。
在此基礎(chǔ)上,他們對(duì)以往飛船返回時(shí)的數(shù)據(jù)和理論彈道進(jìn)行反復(fù)分析,一次又一次地計(jì)算返回艙飛行方位和俯仰的速度,推算出了返回艙出“黑障區(qū)”后重新捕獲的等待點(diǎn)。并針對(duì)雷達(dá)原有的四種引導(dǎo)方式的局限性,利用航天器返回段的十點(diǎn)外推數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了相控陣?yán)走_(dá)的自引導(dǎo)功能,有效地解決了飛船出“黑障區(qū)”目標(biāo)丟失后的再次快速捕獲問(wèn)題。
淺層風(fēng)也是影響飛船安全著陸的重要因素。淺層風(fēng)指的是離地面百米范圍內(nèi)風(fēng)的變化情況。由于受到低層氣流隨機(jī)擾動(dòng),以及地形、地貌、氣溫、氣壓等多種因素影響,淺層風(fēng)變化規(guī)律十分復(fù)雜,對(duì)飛船著陸影響非常大。淺層風(fēng)風(fēng)速過(guò)大,飛船著陸姿態(tài)嚴(yán)重傾斜,影響緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)正常點(diǎn)火,一旦點(diǎn)火失敗,飛船著陸時(shí)就會(huì)嚴(yán)重受損;即使點(diǎn)火成功了,由于風(fēng)速過(guò)大,飛船著陸后會(huì)翻滾,也會(huì)影響航天員生命安全。
因此,準(zhǔn)確的淺層風(fēng)預(yù)報(bào)對(duì)飛船著陸非常重要。然而淺層風(fēng)的預(yù)報(bào)是一項(xiàng)世界性難題。直到目前為止,國(guó)內(nèi)外對(duì)淺層風(fēng)預(yù)報(bào)也只是定性研究。
而為了確保航天員的安全,載人航天工程總指揮部要求著陸場(chǎng)站對(duì)淺層風(fēng)必須做出定量預(yù)報(bào),即在飛船著陸時(shí),淺層風(fēng)必須確保在10米/秒以下。
這是一個(gè)極為苛刻的要求。因?yàn)槿魏螝庀箢A(yù)報(bào)都允許有1到2米/秒的差值。但對(duì)飛船著陸來(lái)說(shuō),預(yù)報(bào)允許的差值,就可能影響飛船的安全著陸。
困難還遠(yuǎn)不止于此。因?yàn)閷?duì)著陸場(chǎng)區(qū)來(lái)說(shuō),淺層風(fēng)預(yù)報(bào)還必須是一個(gè)中期預(yù)報(bào)。飛船發(fā)射窗口的確定,要參考著陸場(chǎng)區(qū)飛船返回時(shí)的情況,氣象條件是一個(gè)很重要的參考因素。淺層風(fēng)本來(lái)就很難預(yù)報(bào),現(xiàn)在還要求著陸場(chǎng)站對(duì)若干天后的淺層風(fēng)作出精確的預(yù)報(bào),這實(shí)在是難上加難。
世上無(wú)難事,只要敢登攀。著陸場(chǎng)站的氣象科技人員迎難而上。為了掌握準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),他們提前幾年,在著陸場(chǎng)區(qū)建立了氣象觀測(cè)站,進(jìn)行氣象資料積累。為了摸清著陸場(chǎng)區(qū)淺層風(fēng)變化規(guī)律,他們查閱了場(chǎng)區(qū)32年來(lái)氣象歷史資料,對(duì)16個(gè)氣象要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,在此基礎(chǔ)上建立了場(chǎng)區(qū)淺層風(fēng)資料樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。為了提高淺層風(fēng)預(yù)報(bào)時(shí)效和提高定量預(yù)報(bào)的精度,他們走訪了國(guó)家氣象中心、北京大學(xué)等8個(gè)氣象權(quán)威單位,查閱了大量文獻(xiàn)資料,編寫(xiě)了詳細(xì)的技術(shù)實(shí)施方案,并通過(guò)實(shí)踐邊檢驗(yàn)邊改進(jìn)。
經(jīng)過(guò)3年多時(shí)間,他們?cè)跍\層風(fēng)預(yù)報(bào)方面,終于取得了突破性成果。他們通過(guò)對(duì)上萬(wàn)組氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行縝密分析,研究出不同層結(jié)條件下淺層風(fēng)速的垂直分布規(guī)律,推導(dǎo)出淺層風(fēng)垂直廓線方程,建立了預(yù)報(bào)100米以下淺層風(fēng)的數(shù)學(xué)模型。這項(xiàng)成果獲得了軍隊(duì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
他們作出的淺層風(fēng)預(yù)報(bào),準(zhǔn)確率達(dá)到了80%以上。神舟五號(hào)飛船返回前兩天,主著陸場(chǎng)區(qū)天氣驟變??耧L(fēng)大起,飛沙走石,地面能見(jiàn)度不到100米。載人航天工程總指揮部不時(shí)詢問(wèn),著陸場(chǎng)站每次都自信地回答:“請(qǐng)首長(zhǎng)放心,著陸窗口時(shí)段,天氣不會(huì)有問(wèn)題?!?/p>
10月16日凌晨,飛船返回當(dāng)日。內(nèi)蒙古草原果然風(fēng)清云淡,實(shí)測(cè)淺層風(fēng)風(fēng)速為5米/秒,完全滿足飛船著陸要求??傊笓]發(fā)來(lái)慰問(wèn)電,對(duì)該站的精確預(yù)報(bào)給予高度贊揚(yáng)。神舟六號(hào)任務(wù)中,他們提前6天,準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)了返回窗口的風(fēng)向風(fēng)速。
在這支部隊(duì)里,我們還遇到了許多戰(zhàn)士能手。士官李占山,地面搜救隊(duì)員,他對(duì)1000多套搜救工具“一口清”,對(duì)著陸場(chǎng)區(qū)搜救路線熟記于心,被稱為“紅管家”、“活地圖”;士官李濤,飛船開(kāi)艙手,從神舟一號(hào)起,7艘飛船的艙門都由他打開(kāi),被譽(yù)為“神舟開(kāi)艙第一人”,士官裴俊,吊車操作手,在吊運(yùn)飛船返回艙上練就了硬功夫,被譽(yù)為“神舟吊裝全能手”;士官陳連波,負(fù)責(zé)飛船返回艙下降過(guò)程的圖像拍攝,在神舟七號(hào)返回時(shí),他在來(lái)回?cái)[動(dòng)、旋轉(zhuǎn)不停的直升機(jī)里,第一時(shí)間穩(wěn)穩(wěn)地拍下了返回艙乘傘下降至反推火箭點(diǎn)火全過(guò)程,為我國(guó)載人航天工程留下了寶貴影像資料,被譽(yù)為“神舟第一攝影”。
犧牲奉獻(xiàn):國(guó)家利益高于一切
選擇了軍人職業(yè),就意味著犧牲;選擇了航天事業(yè),就意味著奉獻(xiàn)。
這是一首著陸場(chǎng)站官兵非常喜愛(ài)的歌曲:“你把青春獻(xiàn)給了軍營(yíng),軍歌中飄蕩著你的旋律;你把智慧獻(xiàn)給了航天,太空上閃爍著你的軌跡。祖國(guó)啊,不會(huì)忘記,奉獻(xiàn)的人生最美麗!”
40年前,第一任站長(zhǎng)盧升臣奉命組建回收測(cè)量站。他帶領(lǐng)干部戰(zhàn)士在西北一處荒涼的土地上,安營(yíng)扎寨。之后,又帶領(lǐng)15人組成的勘察小組,遠(yuǎn)赴西南,翻山越嶺,在40多天里走遍42個(gè)縣,勘察衛(wèi)星回收?qǐng)鰠^(qū)。
而這時(shí),他的妻子患上了腎炎。妻子也是一位軍人。為了支持丈夫的工作,照顧家庭,一直沒(méi)有住院治療。盧升臣回來(lái)后,由于當(dāng)時(shí)站里主要領(lǐng)導(dǎo)就他一個(gè)人,軍政一肩挑,工作太忙,還是顧不上照顧家。后來(lái)妻子腎炎加重,并發(fā)尿毒癥,他倆才去醫(yī)院治療。醫(yī)生檢查完,對(duì)盧升臣說(shuō):“太晚了,你們回去吧,有時(shí)間多陪陪妻子?!逼拮幼吡?,盧升臣留下了永遠(yuǎn)的傷痛。
現(xiàn)任站長(zhǎng)賈書(shū)貴,基地優(yōu)秀共產(chǎn)黨員。2005年,他被推薦到解放軍裝備指揮技術(shù)學(xué)院攻讀軍事碩士研究生。這對(duì)—個(gè)軍事領(lǐng)導(dǎo)干部來(lái)說(shuō),是多難得的機(jī)會(huì)啊。而這時(shí)神舟六號(hào)任務(wù)準(zhǔn)備工作正在加緊進(jìn)行,他思考良久,放棄了深造。他妻子是站里的技術(shù)干部,一次,他們倆人都要去外地執(zhí)行任務(wù),就把幼小的女兒送回農(nóng)村老家,讓年邁的母親照看。女兒不慎摔斷了胳膊,鄉(xiāng)村醫(yī)院醫(yī)療條件差,只是簡(jiǎn)單敷了點(diǎn)藥。任務(wù)結(jié)束后,他們帶女兒去西安一家大醫(yī)院檢查,結(jié)果被告知,由于錯(cuò)過(guò)治療時(shí)機(jī),摔斷的胳膊已經(jīng)變形,要想醫(yī)好,就得重新折斷后再接上。
現(xiàn)任政委陸平,剛剛榮立二等功。在執(zhí)行神舟飛船返回任務(wù)期間,他給遠(yuǎn)在家中的兒子寫(xiě)了一封信。信中寫(xiě)道:我最疼愛(ài)的兒子,現(xiàn)在你應(yīng)該已經(jīng)睡熟了。在夢(mèng)里,是不是還在怪爸爸又一次食言,沒(méi)有陪你過(guò)生日?這是第三個(gè)沒(méi)有陪你的生日吧。爸爸記得,第一次,是爸爸要值班,不能回家。你在電話里說(shuō),別的小朋友過(guò)生日,爸爸都帶他們?nèi)ビ螛?lè)場(chǎng)玩,我過(guò)生日連爸爸的面都見(jiàn)不到;第二次,是爸爸要開(kāi)會(huì),也不能回家。在電話里,你懂事了不少,說(shuō)爸爸你去吧,有媽媽陪我就夠了。好兒子,你長(zhǎng)大了!這一次,爸爸遠(yuǎn)在內(nèi)蒙古,由于信號(hào)不好,連“生日快樂(lè)”都沒(méi)法給你說(shuō),只能在心里祝我的兒子健康快樂(lè)。
神舟一號(hào)任務(wù)準(zhǔn)備期間,USB測(cè)量站馬上要轉(zhuǎn)場(chǎng)內(nèi)蒙古飛船著陸場(chǎng)??墒牵虒?dǎo)員劉鹿原的妻子再過(guò)一個(gè)月就要臨產(chǎn)了。他一時(shí)為難了。作為政工領(lǐng)導(dǎo)干部,在這樣重大的任務(wù)面前,他必須在自己的崗位上;作為丈夫,又不能丟下妻子一個(gè)人。在和妻子商量后,他們做出了一個(gè)驚人的決定,提前做剖腹產(chǎn)。孩子出生后,妻子還沒(méi)有出院,他就匆匆踏上了出征的專列。臨行前,他拉著妻子的手,哽咽地說(shuō)“讓你受委屈了!”
為了中國(guó)的航天事業(yè),著陸場(chǎng)站的官兵們受的何止是委屈。
1998年冬,站氣象臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)李濤帶領(lǐng)戰(zhàn)士押運(yùn)裝備回部隊(duì)。途中列車停靠西安站不走了。這一天是大年除夕。李濤的家就在附近,但責(zé)任在肩,他只是給家里打了個(gè)電話拜年。那天晚上,西安城鞭炮聲連天,家家都圍著吃年夜飯、看電視春節(jié)晚會(huì),而李濤和戰(zhàn)友們守看著裝備,度過(guò)了漫長(zhǎng)的一夜。哥哥嫂子知道后,第二天一大早,給他們送來(lái)了熱騰騰的餃子,他們才吃上了新年第一天熱飯。
士官?gòu)堉緷瑥?002年起,就在內(nèi)蒙古著陸場(chǎng)區(qū)留守,看管著偌大的營(yíng)房。場(chǎng)區(qū)方圓百里人煙稀少,除了偶爾路過(guò)的牧民,經(jīng)常不見(jiàn)人影。領(lǐng)導(dǎo)和戰(zhàn)友們?nèi)タ赐麜r(shí),把他高興的拉著手嘮叨個(gè)沒(méi)完。就這樣,寒來(lái)暑往,春去秋至,7個(gè)年頭,他堅(jiān)守依然,無(wú)怨無(wú)悔。
神舟七號(hào)任務(wù)準(zhǔn)備工作期間,正值汶川大地震。站參謀長(zhǎng)劉波家在災(zāi)區(qū),一時(shí)失去了聯(lián)系。但任務(wù)在即,他一心都在工作上。任務(wù)結(jié)束后,奶奶在地震中已去世。給奶奶拜祭時(shí),墳頭上已長(zhǎng)滿了青草。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),自執(zhí)行載人航天工程任務(wù)以來(lái),著陸場(chǎng)站官兵累計(jì)在內(nèi)蒙古草原飛船著陸場(chǎng)作業(yè)2500多天(約7年),24項(xiàng)成果獲軍隊(duì)科技進(jìn)步獎(jiǎng),有6人獲得中國(guó)載人航天突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng),127人次榮立三等功以上獎(jiǎng)勵(lì)……
責(zé)任編輯 王通化