□ 新華社記者 王 敏
在茫茫太空中,天宮一號和神舟八號神奇相約,順利交會對接。如果說牛郎和織女要走到一起,需要有根紅線。而“神八”飛向“天宮”,從相距150千米到400米,這段非常重要的飛行,就缺少不了交會對接微波雷達(dá)這位“大媒人”,為“天宮”“神八”的“勝利之吻”牽起紅線。
據(jù)了解,要實現(xiàn)兩個航天器在太空的相遇和相連,也就是交會對接,就必須清楚兩個航天器當(dāng)時的飛行狀態(tài)參數(shù),例如飛行的速度、相對的角度和之間的距離等等。當(dāng)了解了這些數(shù)據(jù),強大的計算機系統(tǒng)就可以計算出控制指令,“命令”他們朝“相遇點”前進(jìn)。
在航空航天等領(lǐng)域,測量目標(biāo)的速度、距離等參數(shù)的工具是雷達(dá),它就像人的眼睛和耳朵。雷達(dá)不受白天黑夜的限制、也不受烏云雨雪的阻擋。這一點在人們常用的“倒車?yán)走_(dá)”中有所體現(xiàn)。當(dāng)然,具備測速功能的雷達(dá)比普通的雷達(dá)還要復(fù)雜很多。
激光雷達(dá)可以進(jìn)行立體成像,但因為在大氣中衰減嚴(yán)重,所以探測距離短,用于太空中飛行的航天器就有缺點。
微波雷達(dá)的功能相對強大,它受電磁干擾小、探測距離遠(yuǎn)、精度較高,但對近距離的測距精度、測速精度就會差一些。
如果能研制一款近、中、遠(yuǎn)距離都具備高精度測量參數(shù)的微波雷達(dá)就很完美了??墒窃诰薮蟮募夹g(shù)瓶頸面前,這樣的產(chǎn)品在國內(nèi)一直沒有研制出來。
經(jīng)過多年的研究和大量的試驗驗證,中國航天科工二院25所研制的微波雷達(dá)誕生了。它的實際測量范圍上至百余千米、下至幾十米,在如此之大的跨度中,它的測距精確程度可以達(dá)到一把學(xué)生所用文具尺的長度,測角精度可以到達(dá)更高,相當(dāng)于人眼測試視力時相鄰兩行之間的角度。而速度測量的誤差更是微乎其微。
此外,該雷達(dá)具有體積小、重量輕的特點,它使用方便、操作簡單。整個裝置類似iPad2大小,質(zhì)量還不到12千克。看到如此袖珍的“高科技之眼”,讓人很難想象它是在萬里太空掌控航天器的關(guān)鍵裝置。
除了微波雷達(dá)外,高精度加速度計,更是被譽為交會對接的“忠實向?qū)А薄!爸灰兴冢粫尤蝿?wù)就十拿九穩(wěn)?!彼拖褚晃凰刭|(zhì)過硬的向?qū)?,隨時隨地向控制中心精確“匯報”飛船飛得有多快、姿態(tài)咋樣、現(xiàn)在到哪兒了。
高精度加速度計,體積僅比常用的方形飯盒略大一些,卻是“神八”上精度最高的加速度測量裝置,由中國航天科工三院33所研制。在交會對接過程中,它在空間微重力狀態(tài)下精確地給出飛船的速度、位置等重要信息,以確保飛船準(zhǔn)確無誤地完成這次“勝利之吻”。
據(jù)悉,它里面的核心部件石英撓性加速度計,精度在國內(nèi)位居第一,曾經(jīng)七次幫助神舟飛船返回艙成功返航。
據(jù)介紹,它除了在交會對接階段提供信息之外,還在飛船在軌飛行的過程中隨時記錄發(fā)動機推力的變化,為監(jiān)測發(fā)動機的工作情況提供數(shù)據(jù)支持。
微波雷達(dá)研究人員監(jiān)控神舟八號與天宮一號成功對接瞬間