走进北京航天飞行控制中心轨道室

　　杨冰 本报记者 于莘明

　　30多人的团队，平均年龄29岁半；遨游在数字世界，创造着中国航天测控奇迹。从载人航天到月球探测工程，他们屡建奇功。

　　这就是2007年12月被国家人事部、国防科工委、总装备部、中国科学院联合表彰为“首次月球探测工程突出贡献单位”的北京航天飞行控制中心轨道室。

　　走出中国特色轨道测控之路

　　2007年10月24日18时05分，四川大凉山峡谷。

　　一声惊天动地的轰鸣，长征三号甲运载火箭托举着我国首颗月球探测卫星嫦娥一号直冲云霄，踏上漫漫奔月旅程。

　　同一时刻，北京航天飞行控制中心。

　　大屏幕上飞行参数不断跳跃，报告声不时响起：一、二级火箭分离成功……卫星入轨！

　　3分钟后，唐歌实、陈明就报出了精确的卫星入轨参数。接着，飞控中心宣布：“嫦娥”进入预定轨道！

　　飞控中心既是我国载人航天工程飞行控制中心，也是绕月探测工程飞行控制中心，承担着飞控决策、轨道控制、数据分析处理、应急控制以及卫星环月飞行后长期管理等任务，是“嫦娥”的“领航人”。“嫦娥”升空400秒后，飞控中心对其实施全程指挥控制。

　　绕月探测工程是我国首次开展对地球以外天体的直接探测，是一项复杂的多学科高技术集中的系统工程。

　　2004年3月，轨道室刚领受任务时，诸多难题前所未有。嫦娥一号卫星是我国航天史上第一个绕月飞行器，重点和难点都在测量控制；奔月中,要经过调相轨道、地月转移轨道、月球捕获轨道三个阶段，设置10余种工作模式。测控复杂程度创中国航天之最：飞行从过去我国卫星到达最远距离约8万公里，变为约40万公里；在地球、月球、卫星三体运动条件下，月球探测卫星的轨道设计较以往地球、卫星相对运动条件下的设计更为复杂，对测控精度要求更高、各种测控应急支持实效性更强；卫星8次变轨中，有两次控制具有唯一性和不可逆性，一旦错过时机或控制稍有偏差，就直接导致整个任务失败。

　　人类探月史上共进行了123次探月活动，成功率仅49%。面对困难和挑战，他们确立研发课题，成立攻关小组，细化工作计划，明确时间节点，每个人都有一张细化到小时的计划表；到设计单位学习调研，向航天专家请教。接下来就是没日没夜地泡在机房，一个个方案常常是讨论再讨论，修改再修改。

　　轨道控制技术是绕月探测的核心与关键。如果卫星发射准确入轨，控制不准确，同样是失败。为了实现奔月轨道的全程优化轨道控制策略，该室副主任谢剑锋在分析总体单位轨道设计的基础上，针对卫星在飞行中遇到的各种情况，作了一遍又遍的试验和计算。有时为了一个小细节，他在机房一坐就是一天一夜，不但完成了全程优化轨道控制策略，节省了偏差轨道下卫星燃料，还进一步研究出了异常轨道下的控制策略，确保在轨道出现异常或是偏差较大时，卫星也能够及时进行调整，获得飞往月球的最佳路线，提高了卫星被月球捕获概率。

　　轨道力学模型和地月坐标转换是卫星精密定轨的核心。轨道组组长陈明为了开发出高精度定轨软件，每天工作12个小时，420多天基本如此。他一边了解卫星最新需求，一边与国外成熟软件作对比，几百页的软件程序，每一页、每一行、每一句都是看了又看，研究了再研究。那段时间，他几乎是“钉”在电脑旁。

　　无数个不眠之夜，无数次方案讨论软件调试，不到3年，他们自主研制成功“嫦娥”的轨道确定、轨道控制、计划生成和动力学仿真等测控应用软件的60多个进程，4300多个模块，35万余行源程序，取得了一系列重大科研成果：突破了绕月探测的高精度定轨技术、地月转移轨道及环月轨道的高精度轨道机动控制、应急轨道控制、全程实时姿态计算和测控状态监视等一系列关键技术，成功解决了“远距离测控、高精度测量”等重大技术难题，首次实现了我国航天网、天文测控网和欧空局测控网的无缝衔接，把我国航天测控技术水平推向新高度。