面对面｜跨过850万公里的深空极限救援首席科学家叙述背面故事

2025-07-19 10:07:31 [探索] 来源：晴颜素舍站

4月15日，面对面跨在一场关于地月空间探究研讨学术研讨会上，过万公里故事我国科学院空间使用工程与技能中心宣告成功构建世界首个依据DRO的空极地月空间三星星座，初次完结我国航天器低能耗地月搬运。限救席科学家叙述与此相关，援首一场发生于一年多前、背面抢救未能入轨卫星的面对面跨卫星极限存亡救援的故事一起对外发表，这场太空救援前后继续达120多天，过万公里故事终究完结了这场跨过约850万公里的空极绝地反击。

高扬，限救席科学家叙述来自我国科学院空间使用工程与技能中心，援首本次探究使命的背面首席科学家。2024年3月13日，面对面跨DRO-A/B双星组合体在西昌卫星发射中心发射升空时，过万公里故事他就在发射现场。空极

DRO-A/B双星组合体是我国战略性先导专项“地月空间DRO探究研讨”的一部分，在他们发射前，该先导专项首颗实验卫星DRO-L已于2024年2月3日成功进入太阳同步轨迹，用三星组网的方法踏出地月空间探究的第一步，生成并施行这一构思，高扬和他的团队用了近二十年时刻。

记者：高教师有一个概念，地月空间咱们怎样了解它？地月空间究竟规模是多大？比方咱们知道地球有近地轨迹，月球相同有一个近月亮的轨迹，这个地月空间是在这两个轨迹的什么当地或许说它有多大的空间？

高扬：这个空间或许狭义的便是地球到月球之间这块空间便是地月空间，可是从咱们或许学术研讨的层面，咱们把地月空间一向可以拓宽到间隔地球200万公里这么一个空间。

高扬：由于这个大约可以到地月体系引力的鸿沟，咱们再远了今后把航天器送到200万公里以外，基本上就不会遭到地月体系的引力了，咱们怎样样开发和使用地月空间这是一个问号曾经，或许在20世纪咱们都没有考虑过这个作业。

高扬：1957年人类的第一颗人造卫星上天，我国是1970年，咱们光是使用地球轨迹就能做许多作业了。包含咱们的遥感卫星对地球全面观测，导航卫星可以完结全球定位，这个现已有很大许多的作业可以干了，这些作业现已占有了人类航天工程师们很大的时刻精力了。再往远一向到应该说是2010年今后，才开端咱们去考虑重返月球、探究月球、探究火星，才掀起了这么一个新的热潮。

理论上，在地月空间存在着一种被命名为DRO的特别轨迹，这是二十世纪五六十时代科学家经过核算得出的猜测，由于DRO处于地月空间的特别方位，航天器在前往DRO的过程中，可以奇妙地凭借太阳和月球的引力作用，好像搭载“顺风车”，然后完结低能耗入轨。理论上，只需传统入轨方法五分之一的燃料。DRO另一个引诱之处在于，一旦卫星进入到这儿，就能和地球、月球构成一种三体联系，彼此之间的引力平衡，可以让卫星在这儿安稳运转超越百年。因而，这种轨迹被称为衔接地球、月球、深空的“十字路口”或“天然良港”，人们幻想着它可以成为通往月球、火星乃至更深远深空以及回来地球的抱负中转纽带。

高扬：地月空间或许从20世纪都是归于比较自在的探究，一些数学家做了许多的作业，核算出了一些共同的轨迹，可是或许到此就完毕了，由于从数学到一个航天工程还有很长的路要走。

理论很饱满，但从理论诞生许多年以来，并没有任何一个国家或个人对这一理论进行过真实的实践和查验。2012年，我国科学院空间使用中心树立空间探究研讨室。

高扬：他们找到了许多安稳的周期轨迹，也提出了一些主意，可是终究真实执行下去的，咱们这个执行得算是比较快的，由于要执行一个设想到工程实践，我想只要一个大国或许才能去完结得了。

2022年，我国科学院发动施行战略性先导专项“地月空间DRO探究研讨”，立异性提出向地月空间发送三颗卫星的规划，由高扬担任先导专项的首席科学家，担任空间使命整体规划和安排展开在轨科学技能实验。

记者：这个先导项目的设置它想处理什么问题，在这么一个巨大的空间里边咱们的方针是什么？

高扬：其时是定了三个方针，第一个便是咱们要实践把航天器送到咱们叫作DRO远间隔逆行轨迹，实践走一轮看看，它究竟是不是契合咱们之前提到的这些共同的性质，比方说低能量进入轨迹，可以长时刻安稳停靠，还有可以低能量再机动搬运出来。

高扬：第二个咱们提出了用三颗卫星让它们之间彼此树立丈量通讯链路，它们就能彼此知道彼此的方位，来提出一种新的咱们叫作天基测定轨或许定轨导航新质才能。

跨过了做什么的门槛，就进入到工程施行阶段。2024年2月该先导专项首颗实验卫星DRO-L成功发射；2024年3月13日，DRO-A/B双星组合体在西昌卫星发射中心发射升空，星箭别离之前的终究时刻，检测降临。

时刻短的反常之后，双星组合体飞出测控区，就此消失不见。

约40分钟后，测控体系总算捕获到双星组合体的卫星信号，但信号断断续续。

此时，DRO-A/B双星组合体被甩到了远地点仅13.4万公里的“失望轨迹”，而依照计划，它的远地点应该是预先规划的29.2万公里。也便是说，它抵达的方位，连预先规划的一半都不到。地上测控数据还显现，重达581公斤的双星组合体以每秒超越200度的速度张狂翻滚，这样的速度意味着卫星带着的太阳能帆板大约率会受伤，乃至有或许会折断。

高扬：第一时刻咱们卫星测控的团队就给它发射消旋的指令，正常情况下或许发一遍就够了，由于转起来了，有时候天线或许就收不到了，所以咱们一个指令发三遍保证它可以收得到，这个指令发送了今后，它真的产生了作用。

一连串的指令宣布20分钟后，双星组合体反常旋转消失。地上站遥测数据显现：DRO-A卫星的太阳翼无法确认，DRO-B卫星的太阳翼则彻底“脱臼”。太阳翼是卫星的动力源，其反常会导致电力紧急，卫星随时或许因动力耗尽沦为太空废物。

从接收到卫星信号的那一刻开端，一场深空“极限救援”就现已开端。地上上，院士、工程总师、工程总指挥等专家组成应急飞控小组，经过注入姿势操控指令，重复调整卫星的对日姿势，终究让“受伤”的太阳翼“追光充电”。这样确实能为卫星续命，但它能否去到它该去的当地，才是最大的悬念，也是最大的应战。

在团队中，张皓的使命是核算卫星运转的轨迹，他手中有提早做好的应急预案，但DRO-A/B双星组合体轨迹远地点高度缺乏预期一半，且太阳能帆板受损，理论上的可行要靠张皓和团队从头核算轨迹来实施。

40小时不眠不休，轨迹重构计划诞生：卫星需在120小时内完结初次轨迹机动，否则将永久失掉进入DRO的时机。

依据飞控团队的核算结果，工程整体做出决议计划：双星不别离，替换使用双星燃料抬升轨迹高度，全力保证双星组合体飞抵DRO。3月18日12时42分，第一次应急处置轨迹操控发动，方针是将双星组合体高度举高到24万公里。

把绵长的旅程化整为零，分阶段来完结，这就需求双星组合体依据详细方针数次改动轨迹。

2024年7月15日，这场继续120多天的“太空救援”迎来结局，“挂彩”的双星组合体滑入预订轨迹，团队以传统计划1/5的燃料耗费完结这场跨过约850万公里的绝地反击，这个间隔相当于在地月之间走了11个来回。8月28日，DRO-A/B双星组合体成功别离，双星彼此摄影，直到此时，高扬团队才明晰地看到了卫星的伤情。

2024年8月30日，DRO-A、DRO-B两颗卫星和此前已发射成功的DRO-L卫星——三颗卫星两两之间成功构建通讯链路，至此，此次地月空间DRO探究研讨获得一系列实质性打破，包含多项“世界初次”——世界上初次完结航天器DRO低能耗入轨，世界上初次验证117万公里超远间隔星间通讯，世界上初次验证地月空间卫星盯梢卫星定轨导航才能等。