2016年是中國航天60周年，航天大事尤其多。繼9月15日晚，我國首個真正意義上的空間實驗室天宮二號發(fā)射升空后，10月17日早上7時30分，神舟十一號載人飛船成功發(fā)射。

    據(jù)介紹，神舟十一號飛行任務是我國第6次載人飛行任務，也是我國持續(xù)時間最長的一次載人飛行任務，總飛行時間達33天。在飛船發(fā)射，以及與天宮二號對接的過程中，來自四川的技術和設備保障將發(fā)揮重要作用。

    100%國產(chǎn)化率

    “四川造”測控系統(tǒng)讓飛船永遠“在線”

    測控系統(tǒng)是航天員、航天器在太空與地面聯(lián)系的唯一紐帶，主要起3個作用：一是“聽診器”，測量飛行軌道，監(jiān)測航天器供電、溫度、氣壓等參數(shù)以及航天員各項生理參數(shù)；二是“遙控器”，地面發(fā)出指令，指揮航天器做變軌、打開太陽帆板、轉動天線等動作；三是“手機”，就是話音圖像這些數(shù)據(jù)傳輸功能，可以與航天員語音通話、視頻通話，可以相互傳輸圖片、視頻等。

    本次保障神舟十一號號發(fā)射的測系統(tǒng)“天地網(wǎng)”中，有一個首次亮相的“新式武器”——遠望七號航天測量船。這條3萬噸級“流動的國土”、“海上科學城”，基地位于江陰碼頭，上面裝備了十所研制的我國最新一代即第四代船載航天測控通信系統(tǒng)，具備“綜合化、國產(chǎn)化和零保駕”三個亮點，能夠起到補充測控空白點的重要作用，確保我國的航天器和航天人員，不成為太空“孤兒”。

    綜合化。以往測量船上每套設備都各自獨立，眾多操作手也由此分布在多個機房，要分別對各套設備進行控制。中國電科10所首次提出綜合化的設計理念，利用大規(guī)模開關矩陣將諸多設備連成一體，實現(xiàn)了天線、信道、終端和監(jiān)控系統(tǒng)交叉復用。

    此外，“遠望七號”還首次實現(xiàn)了全頻段系統(tǒng)共用，可在任何時間、任何工作模式，用任意一套終端與任意一套天線配置成一套完整的測控系統(tǒng)，靈活配置完成各種測控任務，特別是多頻段多目標測控任務。

    國產(chǎn)化。航天測控設備的國產(chǎn)化率相對其他領域一直是比較高的，但由于海上的高溫高濕高鹽霧、強雨強風強雷電的惡劣環(huán)境，某些關鍵器件，特別是高功率放大器，以前還是采用進口。

    本次遠七測控系統(tǒng)研制中，通過中國電科10所科研人員的艱苦技術攻關，實現(xiàn)了全部關鍵設備100%國產(chǎn)化，填補國內空白，達到國際先進水平。

    零保駕。遠洋航天測量船常年漂泊在海上，測控范圍廣、溫度變化大、相對濕度高、氣候條件惡劣。萬一出現(xiàn)故障，在茫茫大海上，技術支持很難到位。所以，以往遠望號出海都要配備一定數(shù)量的技術保駕人員。

    考慮到船上空間有限，中國電科10所通過對以往幾十年船載設備、沿海設備系統(tǒng)的數(shù)據(jù)梳理和借鑒國內外同類設備防護的新技術，最終確定了優(yōu)秀工藝和遠程技術支持兩項“法寶”，首次實現(xiàn)了“零保駕”。

    其中，“遠程技術支持”是指利用先進的網(wǎng)絡技術和衛(wèi)星通信手段，從地面控制中心實現(xiàn)對船的“遠程監(jiān)控、遠程測量、遠程診斷”。若發(fā)現(xiàn)設備超出正常值，就向隨船人員發(fā)出預警，提前做好維護檢修；如果遇到故障，利用專家案例庫對故障做出診斷，將排故方案提供給隨船人員。

    從未啟用、但必須配備的“降落傘”

    十所承研參試的外測安全分系統(tǒng)有雙頻測速應答機、脈沖相參應答機和逃逸指令接收機，安裝在運載火箭二級箱間段。兩臺應答機負責運載火箭實時航跡測量并判定飛行是否正常，逃逸指令接收機保障航天員人身安全，它們分別是運載火箭的“眼睛”、航天員的“降落傘”。

    在飛船發(fā)射階段，從火箭點火到船箭分離，雖然只有短短幾分鐘，但這是航天員進入太空的第一步，也是危險性較大的一個環(huán)節(jié)。從國際載人航天歷史來看，上升段最大的危險來源于火箭，最嚴重的后果是火箭爆炸，例如1986年的“挑戰(zhàn)者”號航天飛機失事。

    火箭上的逃逸指令接收機，相當于飛行員的“降落傘”，是航天員保命的應急逃生裝備。一旦飛船在發(fā)射或升空過程中發(fā)生意外（軌道偏離、點火不正常等），地面發(fā)射中心發(fā)出逃逸指令，逃逸指令接收機啟動安全逃逸裝置“逃逸塔”，3秒鐘內將航天員連人帶船“拽”離火箭，到達1.5公里外的安全地點。

    從“神一”到“神十一”，中國電科10所一直承擔火箭外測安全分系統(tǒng)的研制和任務保駕，每次都圓滿完成任務。10所的科研人員說，他們希望逃逸指令接收機永遠都不要啟用，但也做好了千百次的實驗，以保證有需要的時候，能夠力挽狂瀾。

    “四川造”交會對接激光雷達保證精準對接

    神十一發(fā)射在即， 據(jù)介紹，飛船發(fā)射成功后，將在距地面343公里的軌道高度展開，并與天宮二號完成交會對接，這也是本次任務的重頭戲之一。

    飛船在發(fā)射入軌后，距離“天宮”大約1萬公里，從這時起，它將開啟追蹤模式，逐步靠近“天宮”； 在相距約50公里處，飛船和“天宮”能彼此尋找到對方；最后，還剩30厘米的時候，對接機構啟動，進入正式對接階段。

    此時，由中科院光電技術研究所與相關單位聯(lián)合研制的交會對接激光雷達，將在中近距離提供兩個飛行器的相對位置關系，準確捕獲天宮二號，實現(xiàn)對天宮二號的高精度跟蹤，并實時將天宮二號的距離、線速度、角度、線速度等姿態(tài)信息傳送給神十一，引導飛船不斷調整姿態(tài)，慢慢與天宮二號靠近并最終實現(xiàn)精準對接，是交會對接不可或缺的測量敏感器之一。

    據(jù)了解，交會對接激光雷達此前已成功參加神舟八號、神舟九號、神舟十號任務，本次神舟十一號飛船仍將配備該系統(tǒng)，參與與天宮二號的對接任務。(記者 張嵐)