E 1. 太 空 人 裝 備 - 太 空 衣 前 言 在 太 空 執 行 任 務 的 太 空 人, 如 果 身 處 有 適 合 人 生 存 的 大 氣 壓 和 維 生 系 統 的 太 空 船 艙 內, 可 以 穿 T 恤 和 運 動 褲 輕 鬆 自 如 地 生 活, 只 是 在 無 重 力 狀 態 下 活 動 才 會 有 少 許 不 習 慣 ; 但 若 要 踏 出 太 空 船 艙 外, 就 必 需 穿 上 整 套 裝 備 ( 太 空 衣 + 電 臍 帶 ), 才 能 在 太 空 環 境 中 執 行 任 務 太 空 衣 的 結 構 太 空 衣 的 裝 備 包 括 壓 力 衣 頭 盔 手 套 和 靴 子 等, 重 約 10kg 內 裡 有 通 訊 設 備 和 維 生 系 統, 外 面 連 上 電 臍 帶 ( 內 附 安 全 繩 ) 太 空 衣 主 要 由 三 部 分 組 成 : 1. 保 護 層 - 由 具 備 耐 高 溫 抗 磨 損 防 紫 外 輻 射 等 功 能 的 優 質 材 料 製 成, 用 來 保 護 壓 力 衣 內 層 結 構, 並 使 太 空 衣 按 預 定 形 態 膨 脹, 確 保 太 空 人 穿 著 舒 適 2. 閉 氣 層 - 用 塗 有 特 殊 材 料 的 纖 維 編 織 物 製 成, 有 良 好 的 密 閉 氣 性, 防 止 太 空 衣 加 壓 後 氣 體 洩 漏 3. 散 熱 管 道 - 將 氣 流 送 往 頭 部 四 肢 軀 幹, 經 排 氣 口 排 出, 帶 走 人 體 新 陳 代 謝 時 產 生 的 熱 量 太 空 衣 儼 然 是 個 小 衞 星, 它 的 外 層 防 護 材 料 具 備 防 輻 射 抗 驟 冷 驟 熱 等 功 能 因 為 太 空 人 出 艙 後 可 能 會 遇 到 由 向 著 太 陽 時 的 攝 氏 200 多 度 高 溫, 至 背 著 太 陽 時 的 攝 氏 零 下 100 多 度 低 溫 的 環 境 應 付 這 種 驟 冷 驟 熱 的 變 化, 必 須 使 用 特 殊 的 材 料 及 防 護 層 此 外, 太 空 衣 也 能 保 護 太 空 人 免 受 太 陽 粒 子 或 太 空 微 流 星 體 所 撞 傷, 並 能 過 濾 一 定 程 度 的 宇 宙 輻 射 太 空 衣 裡 有 風 扇 和 配 備 水 冷 系 統 的 內 衣 幫 助 散 除 多 餘 的 熱 量 圖 E1-F1_ 美 式 太 空 衣
太 空 衣 的 裝 備 太 空 衣 上 有 個 纖 維 罩, 內 有 免 提 通 話 裝 置 的 麥 克 風 及 耳 筒, 配 合 太 空 衣 中 的 發 射 器 及 接 收 器, 可 與 地 面 控 制 中 心 及 其 他 太 空 人 通 話 太 空 衣 還 能 產 生 動 力, 使 太 空 人 在 太 空 船 外 能 自 由 行 走 太 空 衣 配 有 空 氣 過 濾 系 统 空 氣 首 先 會 進 入 一 個 裝 有 木 炭 的 盒 子, 除 去 臭 氣, 接 著 便 會 進 入 過 濾 二 氧 化 碳 的 部 分, 隨 後, 經 過 一 把 風 扇, 在 淨 化 器 中 除 去 水 份 後 再 回 到 水 冷 系 統 空 氣 的 氣 溫 維 持 在 12.8 o C, 太 空 衣 上 的 氣 體 轉 換 裝 置 可 提 供 長 達 七 小 時 的 氧 氣 供 應 及 二 氧 化 碳 的 淨 化 中 國 的 太 空 衣 在 研 製 上 與 美 國 和 俄 羅 斯 的 沒 有 太 大 區 別, 只 是 根 據 中 國 人 的 體 形 特 徵 做 了 一 些 技 術 上 的 改 進 款 式 模 樣 基 本 上 是 仿 製 俄 羅 斯 的 産 品 ( 外 觀 一 樣, 內 部 大 概 有 少 許 改 進 ), 已 經 完 全 國 產 化 中 式 與 美 式 太 空 衣 的 比 較 : 類 別 中 式 美 式 顏 色 白 色 橙 色 頭 盔 軟 身, 就 是 一 層 布 連 著 眼 罩, 與 太 空 衣 是 一 體 的, 不 能 分 離 硬 身, 組 件 與 太 空 衣 完 全 分 離, 可 與 他 人 交 換 使 用 穿 著 方 法 從 胸 前 的 開 口 穿 入, 密 封 開 口 像 用 繩 子 扎 口 袋 一 樣, 比 拉 鎖 密 封 簡 單 可 靠, 穿 脫 方 面 快 捷 一 個 人 就 可 完 成, 不 用 他 人 幫 助 從 後 背 的 頸 部 到 腰 部 的 開 口 穿 入, 密 封 開 口 用 的 是 拉 鍊 鎖 的, 穿 脫 都 比 較 麻 煩, 必 須 靠 他 人 幫 助 從 後 將 拉 鍊 鎖 拉 合 式 樣 在 肩 肘 膝 部 有 許 多 褶 皺 ( 像 手 風 琴 ), 增 加 胳 膊 和 腿 的 靈 活 性 肩 肘 膝 部 的 褶 皺 處 有 細 小 的 繩 子 用 來 調 節 以 組 件 方 式 合 成, 沒 有 褶 皺, 但 也 可 以 調 節 少 許 尺 寸 可 重 複 或 讓 太 空 人 互 換 使 用, 也 可 算 得 上 合 符 經 濟 原 則 衣 服 的 尺 寸 ( 繩 子 束 緊, 褶 皺 間 距 變 小 ; 繩 子 放 鬆, 褶 皺 間 距 變 大 ; 這 樣 袖 長 和 褲 長 可 以 在 小 範 圍 內 調 節 ), 使 得 一 套 衣 服 可 以 適 應 幾 種 不 同 身 高 的 太 空 人, 但 調 節 範 圍 不 大 這 樣 就 不 用 爲 每 一 位 太 空 人 量 身 定 製 造 一 套 太 空 衣, 既 節 省 了 費 用, 又 具 有 良 好 的 穿 著 舒 適 性 調 節 調 節 鈕 在 前 胸, 電 纜 和 氣 管 在 腰 部 調 節 鈕 在 左 大 腿 上, 電 纜 和 氣 管 在 腰 部 鈕 位 背 包 沒 有 降 落 傘 和 救 生 自 動 充 氣 船 的 背 包 附 設 降 落 傘 和 小 型 救 生 自 動 充 氣 船 的 背 包 總 評 結 構 簡 單, 體 積 小, 重 量 輕 (~10 kg), 結 構 複 雜 精 緻 可 靠 舒 適, 穿 脫 比
密 封 可 靠, 尺 寸 可 調 整, 穿 脫 方 便 快 捷 ( 太 空 衣 只 有 手 套 可 以 分 離, 頭 盔 衣 服 和 鞋 都 是 一 體 的 ) 只 需 30 秒, 非 常 適 合 需 要 乘 坐 內 部 空 間 狹 小 的 飛 船 的 太 空 人, 因 爲 飛 船 到 達 軌 道 後 太 空 人 要 脫 掉 太 空 衣 工 作, 返 回 時 還 要 穿 上 較 麻 煩 穿 太 空 衣 前, 要 先 穿 一 件 佈 滿 細 小 管 子 的 冷 氣 服 上 衣 打 底, 接 著 穿 鞋, 再 背 上 背 包 ( 內 有 降 落 傘 和 小 型 救 生 自 動 充 氣 船 ), 戴 頭 盔, 最 後 戴 手 套 圖 E1-F2_ 中 國 製 太 空 衣 ( 來 源 : 維 基 百 科 ) 太 空 衣 的 小 趣 聞 由 於 技 術 因 素, 中 國 首 位 太 空 人 楊 利 偉 在 神 舟 5 號 的 21 小 時 太 空 之 旅 中, 始 終 未 能 擺 脫 太 空 衣 神 舟 6 號 的 兩 位 太 空 人 則 毋 須 承 受 這 種 煎 熬 神 舟 6 號 進 入 軌 道 後, 太 空 人 即 可 脫 下 身 上 10 kg 重 的 笨 重 戰 衣, 換 上 連 身 操 作 服 輕 鬆 上 陣, 這 樣 將 更 有 利 太 空 人 在 太 空 中 進 行 科 研 工 作
E 2. 中 國 火 箭 發 射 場 前 言 1956 年, 中 國 展 開 兩 彈 一 星 計 劃, 同 時 也 開 始 籌 建 其 所 需 的 輔 助 設 施, 火 箭 發 射 場 是 試 射 飛 彈 的 必 要 設 備 場 所 中 國 首 先 在 西 北 部 的 酒 泉 建 立 首 個 飛 彈 發 射 場, 其 後 擴 建 為 兼 可 發 射 和 回 收 衞 星 的 發 射 中 心, 隨 後 分 別 在 太 原 和 西 昌 建 立 不 同 形 式 的 發 射 中 心, 以 發 射 不 同 種 類 的 衞 星 目 前 中 國 正 在 海 南 省 文 昌 市 建 設 全 新 的 現 代 化 發 射 中 心, 以 取 代 設 備 陳 舊 的 酒 泉 和 緯 度 偏 高 的 西 昌 的 大 部 分 發 射 任 務 http://www.chinareviewnews.com/doc/1004/5/7/1/100457101.html?coluid=7&kindid=0& docid=100457101 圖 E1-F1_ 中 國 火 箭 發 射 場 1. 酒 泉 衞 星 發 射 中 心 位 於 內 蒙 古 自 治 區 阿 拉 善 盟 額 濟 納 旗 境 內, 屬 內 陸 及 沙 漠 性 氣 候, 長 年 乾 燥 少 雨 多 晴 天, 可 為 航 天 發 射 提 供 良 好 的 自 然 環 境 條 件 是 中 國 創 建 最 早 規 模 最 大 的 綜 合 型 導 彈 衞 星 發 射 中 心 是 中 國 科 學 衞 星 技 術 試 驗 衞 星 和 運 載 火 箭 的 發 射 試 驗 基 地 之 一, 也 是 中 國 目 前 唯 一 的 載 人 航 天 飛 船 發 射 場, 每 年 約 有 300 天 可 進 行 發 射 試 驗 幾 十 年 來, 酒 泉 衞 星 發 射 中 心 建 立 起 一 套 比 較 完 善 的 綜 合 發 射 設 施, 擁 有 一 支 經 驗 豐 富 的 科 技 隊 伍 先 後 發 射 衞 星 37 顆, 創 造 了 中 國 航 天 發 射 史 上 多 個 第 一 : - 1960 年 11 月, 成 功 發 射 第 一 枚 地 對 地 導 彈 - 1970 年 4 月, 成 功 發 射 第 一 顆 衞 星 東 方 紅 一 號 - 1975 年 11 月, 成 功 發 射 第 一 顆 返 回 式 衞 星 - 1987 年 8 月, 為 法 國 公 司 提 供 發 射 搭 載 服 務, 使 中 國 的 航 天 技 術 從 此 邁 向 世 界 - 1992 年 10 月, 首 次 為 國 際 用 戶 執 行 發 射 任 務, 成 功 發 射 瑞 典 弗 利 亞 衞 星 - 1999 年 11 月, 成 功 發 射 神 舟 號 試 驗 飛 船, 拉 開 了 中 國 載 人 航 天 工 程 的 序 幕 此 後 神 舟 2 號 至 6 號 飛 船 相 繼 從 這 裡 成 功 發 射 - 2007 年 10 月, 成 功 發 射 嫦 娥 1 號 探 月 飛 船 在 世 界 的 23 個 發 射 場 中, 中 國 的 酒 泉 衞 星 發 射 中 心 與 前 蘇 聯 的 拜 科 努 爾 發 射 場 美 國 的 甘 迺 迪 太 空 中 心 齊 名, 能 夠 發 射 載 人 飛 船 圖 E2-F2_ 酒 泉 衞 星 發 射 中 心 來 源 : 新 華 社
2. 太 原 衞 星 發 射 中 心 太 原 衞 星 發 射 中 心 自 1967 年 開 始 運 作 具 有 多 功 能 多 發 射 方 式, 集 指 揮 控 制 測 控 通 訊 綜 合 保 障 系 統 於 一 體 的 現 代 化 發 射 場 太 原 衞 星 發 射 中 心 具 備 航 天 發 射 綜 合 能 力, 每 年 執 行 1 至 10 次 以 上 的 高 密 度 火 箭 衞 星 發 射 任 務 主 要 負 責 發 射 太 陽 同 步 軌 道 和 極 軌 道 衞 星 太 原 衞 星 發 射 中 心 先 後 成 功 發 射 中 國 第 一 顆 太 陽 同 步 軌 道 氣 象 衞 星 風 雲 1 號 第 一 顆 中 國 巴 西 合 作 研 發 的 資 源 一 號 衞 星 第 一 顆 海 洋 資 源 勘 察 衞 星 等, 連 續 六 次 以 一 箭 雙 星 方 式 將 美 國 摩 托 羅 拉 公 司 的 12 顆 銥 星 送 入 太 空 預 定 軌 道, 成 功 發 射 巴 西 歐 盟 等 國 家 和 地 區 的 四 顆 商 業 衞 星 40 年 來, 中 心 已 將 38 顆 國 內 外 衞 星 成 功 送 入 太 空, 發 射 成 功 率 達 百 分 百 伴 隨 中 國 發 射 技 術 走 向 國 際 市 場, 太 原 衞 星 發 射 中 心 也 越 來 越 多 地 承 擔 國 外 商 業 衞 星 的 發 射 任 務 http://www.sinaimg.cn/cj/roll/20070920/u2104p31t1d3998920f46dt20070920184909.jpg 圖 E2-F3_ 太 原 衞 星 發 射 中 心 3. 西 昌 衞 星 發 射 中 心 由 於 通 訊 衞 星 需 要 在 赤 道 上 空 的 地 球 同 步 軌 道 上 運 行, 因 此 將 新 發 射 場 建 於 赤 道 附 近 有 利 於 長 遠 發 展 從 地 理 位 置 上 來 看, 西 昌 的 優 越 條 件 頗 多 : - 海 拔 高 (1,500 米 ) 緯 度 低 (28.2º) 離 赤 道 近, 可 充 分 利 用 地 球 自 轉 的 離 心 力, 又 可 縮 短 衞 星 從 地 面 到 軌 道 的 距 離 從 而 節 省 火 箭 燃 料, 或 增 加 火 箭 的 有 效 載 荷, 還 可 避 免 一 系 列 火 箭 研 製 上 的 複 雜 技 術 問 題 ( 如 變 軌 次 數 可 以 減 少 ) 既 簡 化 設 計 和 製 造 過 程, 又 能 夠 滿 足 將 來 發 射 大 小 傾 角 衞 星 的 要 求, 有 利 於 衞 星 的 設 計 工 作 和 火 箭 部 件 的 回 收 - 地 形 隱 蔽, 地 質 結 構 堅 實 發 射 場 的 整 體 佈 局, 對 地 面 發 射 設 施 技 術 設 備 與 跟 蹤 測 量 通 訊 網 絡 的 部 署 十 分 有 利, 還 能 滿 足 以 後 擴 建 的 需 要 和 發 展 - 氣 候 適 宜 風 速 低, 多 晴 天, 日 照 多 達 320 天, 大 大 地 增 加 了 發 射 週 期 和 視 窗 - 水 源 豐 富 穩 定, 四 季 長 流, 能 充 分 滿 足 發 射 場 清 洗 廢 物 和 冷 卻 用 水 的 需 要 - 交 通 和 通 訊 條 件 理 想 鄰 近 西 昌 機 場 成 昆 鐵 路 川 滇 公 路 和 金 沙 江 航 道 - 國 家 通 訊 幹 線 也 緊 鄰 發 射 場, 充 分 保 證 發 射 試 驗 時 的 通 訊 作 業 西 昌 衞 星 發 射 中 心 自 1984 年 1 月 發 射 第 一 顆 通 訊 衞 星 以 來, 到 2007 年 底 已 發 射 國 內 外 衞 星 30 次 從 單 一 型 號 火 箭 發 射 到 多 種 型 號 火 箭 發 射, 從 發 射 國 產 衞 星 到 承 擔 國 際 商 業 發 射, 從 發 射 地 球 同 步 衞 星 到 極 軌 道 衞 星, 歷 經 23 年 的 發 展, 西 昌 衞 星 發 射 中 心 如 今 已 躋 身 世 界 先 進 行 列 http://a4.att.hudong.com/27/80/01200000346324117388023349627.jpg 圖 E2-F4 住 _ 西 昌 衞 星 發 射 中 心
4. 海 南 文 昌 發 射 基 地 中 國 現 有 的 酒 泉 太 原 西 昌 三 個 發 射 場, 設 施 開 始 殘 舊 且 地 理 位 置 並 不 是 十 分 理 想, 目 前 正 在 海 南 文 昌 再 建 設 一 個 全 新 的 現 代 化 發 射 場 文 昌 新 發 射 場 啟 用 後, 酒 泉 仍 將 繼 續 承 擔 返 回 式 衞 星 載 人 航 天 等 發 射 任 務 ; 太 原 仍 主 要 承 擔 太 陽 同 步 軌 道 衞 星 的 發 射 任 務 ; 西 昌 將 作 為 新 發 射 場 的 一 部 分, 只 承 擔 應 急 發 射 任 務, 其 餘 皆 由 文 昌 新 發 射 場 負 責 建 設 新 發 射 場, 是 為 了 適 應 中 國 航 天 事 業 可 持 續 發 展 戰 略, 滿 足 新 一 代 無 毒 無 污 染 運 載 火 箭 和 新 型 太 空 船 發 射 任 務 的 需 求 新 發 射 場 建 成 後, 主 要 承 擔 地 球 同 步 軌 道 衞 星 高 質 素 極 軌 道 衞 星 大 噸 位 太 空 站 及 深 空 探 測 衞 星 等 航 天 器 的 發 射 任 務 文 昌 具 有 建 設 發 射 基 地 的 幾 大 獨 特 優 勢 : - 航 區 與 落 區 安 全 性 好 射 向 1,000 公 里 範 圍 內 為 無 人 居 住 的 海 洋, 而 新 一 代 運 載 火 箭 的 落 點 均 小 於 1,000 公 里, 可 大 幅 降 低 發 射 後 未 燃 盡 殘 骸 造 成 意 外 的 機 率 - 運 載 效 率 高 海 南 是 中 國 陸 地 緯 度 最 低 離 赤 道 最 近 的 地 區 發 射 衞 星 時 就 可 盡 量 利 用 地 球 自 轉 的 離 心 力, 因 此 所 耗 的 能 量 較 低, 以 同 等 燃 料 可 達 到 更 高 的 速 度 在 文 昌 發 射 衞 星, 附 加 速 度 可 達 438 米 / 秒, 而 酒 泉 和 西 昌 分 別 只 有 358 米 / 秒 和 410 米 / 秒 從 載 重 量 來 說, 同 等 條 件 下 發 射 衞 星, 在 文 昌 發 射 可 以 比 在 酒 泉 發 射 多 載 重 150 多 公 斤 目 前, 國 際 上 1 公 斤 有 效 載 荷 的 發 射 價 格 是 2 萬 美 元, 這 就 相 當 於 節 省 了 300 多 萬 美 元 進 入 太 空 的 衞 星, 其 運 行 軌 道 和 地 球 靜 止 軌 道 有 一 定 的 夾 角 (Inclination), 衞 星 進 入 工 作 狀 態 時, 夾 角 必 須 校 正 至 0 度 海 南 發 射 後 夾 角 為 19 度, 西 昌 發 射 後 夾 角 為 27 度, 僅 僅 在 修 正 夾 角 上 節 省 的 燃 料 就 可 以 讓 衞 星 多 運 行 3 年 國 際 上 現 在 每 個 轉 發 器 1 年 的 租 金 是 150 萬 美 元, 一 個 重 達 五 噸 配 有 48 個 轉 發 器 的 衞 星, 三 年 的 租 金 將 收 得 2 億 多 美 元
E 3. 航 天 測 控 前 言 人 類 至 今 已 先 後 將 各 種 人 造 衞 星 飛 船 穿 梭 機 太 空 站 等 5,000 多 個 太 空 物 件 送 入 太 空 然 而, 太 空 並 未 因 此 變 得 雜 亂 無 章, 因 為 有 一 股 神 奇 力 量 引 導 這 些 太 空 船, 按 照 預 定 軌 道 飛 行 雖 然 偶 爾 也 有 偏 離 軌 道, 但 很 快 會 被 修 正 過 來 ; 一 旦 發 生 故 障 而 下 墜, 也 能 得 到 及 時 搶 救 和 悉 心 照 料 即 使 意 外 失 控 隕 落, 人 們 也 能 及 早 預 知, 防 患 於 未 然 這 股 神 奇 力 量, 就 是 航 天 測 控 http://scitech.people.com.cn/big5/6401873.html 圖 E3-F1_ 中 國 航 天 測 控 網 航 天 測 控 系 統 航 天 測 控 系 統 由 各 種 各 樣 的 測 控 平 台 組 成, 包 括 : 測 控 站 ( 陸 上 ) 測 控 船 ( 海 上 ) 測 控 飛 機 ( 天 空 ) 和 測 控 衞 星 ( 太 空 ) 這 些 測 控 平 台 直 接 對 運 行 中 的 太 空 船 進 行 跟 蹤 測 量 和 控 制, 使 它 們 在 太 空 中 能 夠 準 確 按 照 預 先 設 定 的 軌 道 飛 行 和 作 業 航 天 測 控 系 統 是 一 大 型 電 子 系 統, 包 括 以 下 七 個 作 業 系 統 : 1. 跟 蹤 測 量 系 統 - 跟 蹤 太 空 船, 測 定 其 軌 道 參 數 ( 高 度 傾 角 週 期 等 ); 2. 遙 測 系 統 - 測 量 和 傳 送 太 空 船 內 部 的 工 作 數 據 和 感 應 器 測 得 的 太 空 物 理 參 數 ; 3. 遙 控 系 統 - 通 過 無 線 電 波 對 太 空 船 的 姿 態 軌 道 和 其 他 狀 態 進 行 控 制 和 修 正 ; 4. 運 算 系 統 - 用 於 彈 道 軌 道 和 姿 態 的 確 定 和 實 時 控 制 中 的 計 算 ; 5. 統 一 報 時 系 統 - 為 整 個 測 控 系 統 提 供 標 準 時 刻 和 時 標 ; 6. 記 錄 顯 示 系 統 - 顯 示 太 空 船 遙 測 軌 道 和 其 他 參 數 及 其 變 化 情 況, 並 予 以 列 印 記 錄 ; 7. 通 訊 資 料 傳 輸 系 統 - 作 為 各 種 電 子 設 備 和 通 訊 網 絡 的 仲 介 設 備, 溝 通 各 個 系 統 之 間 的 資 訊 傳 輸, 以 實 施 指 揮 調 度 以 上 七 個 作 業 系 統 將 分 別 安 裝 在 地 理 位 置 適 當 的 數 個 測 控 站 ( 包 括 海 上 的 測 量 船 和 空 中 的 測 控 飛 機 ) 和 一 個 測 控 中 心 內, 通 過 網 絡 聯 接 構 成 整 體 航 天 測 控 系 統 航 天 測 控 站 航 天 測 控 系 統 基 本 是 由 遍 佈 全 球 的 測 控 站 所 組 成 為 確 保 有 效 覆 蓋 太 空 船 軌 道 並 獲 得 足 夠 的 測 量 精 度, 通 常 利 用 在 地 理 上 合 理 分 佈 的 數 個 航 天 測 控 站, 組 成 航 天 測 控 網 因 此 根 據 測 控 區 域 的 要 求, 航 天 測 控 站 分 佈 範 圍 很 廣, 可 以 建 在 本 國 境 內, 也 可 以 建 在 全 球 任 何 友 好 或 聯 盟 國 家 內 適 於 測 控 的 地 方 航 天 測 控 是 一 件 非 常 重 要 非 常 精 細 及 非 常 複 雜 的 工 作, 主 要 由 測 控 中 心 和 分 佈 在 各 地 的 測 控 台 站 ( 包 括 測 量 船 和 飛 機 ) 進 行 在 太 空 船 與 運 載 火 箭 分 離 的 一 刻, 測 控
中 心 要 根 據 各 月 台 即 時 測 得 的 資 料, 計 算 出 太 空 船 的 位 置 速 度 和 姿 態 參 數, 判 斷 太 空 船 是 否 準 確 進 入 軌 道 入 軌 後, 測 控 中 心 要 立 即 計 算 出 其 初 軌 根 (Root) ( 參 ) 數, 並 根 據 各 測 控 月 台 發 來 的 遙 測 資 料, 判 斷 太 空 船 上 各 種 儀 器 是 否 運 作 正 常, 以 便 在 有 需 要 時 採 取 對 策 此 外, 這 些 工 作 必 須 在 幾 分 鐘 內 完 成 在 整 個 測 控 過 程 中, 測 控 中 心 和 各 測 控 月 台 還 有 許 多 繁 重 的 工 作 要 做 1. 不 斷 對 太 空 船 的 速 度 姿 態 參 數 進 行 跟 蹤 測 量, 不 斷 精 化 其 軌 道 根 數 ; 2. 對 太 空 船 上 儀 器 的 工 作 狀 態 進 行 測 量 分 析 和 處 理 ; 3. 接 收 太 空 船 發 回 的 科 學 探 測 資 料 ; 4. 由 於 受 大 氣 ( 微 ) 阻 力 地 球 形 狀 和 日 月 等 天 體 的 引 力 影 響, 太 空 船 的 軌 道 會 發 生 輕 微 擺 動 而 偏 離 預 先 設 定 的 軌 道, 因 此 必 需 不 斷 地 監 察 和 修 正 太 空 船 的 軌 道 http://news.sohu.com/20070717/n251112945.shtml 圖 E3-F2_ 航 天 測 控 站 航 天 測 控 中 心 對 於 返 回 式 衞 星, 在 返 回 的 前 一 圈, 測 控 中 心 必 須 計 算 出 是 否 符 合 返 回 條 件 如 果 符 合, 還 必 須 精 確 地 計 算 出 落 地 的 時 間 及 落 點 的 經 緯 度 這 些 計 算 很 複 雜, 精 確 度 要 求 很 高, 因 為 失 之 毫 釐, 將 差 之 千 里 返 回 決 定 作 出 後, 測 控 中 心 就 立 即 制 定 出 回 收 控 制 方 案, 包 括 向 衞 星 發 送 各 種 控 制 指 令 的 時 間 條 件 等 衞 星 進 入 返 回 圈 後, 測 控 中 心 命 令 有 關 測 控 月 台 發 送 姿 態 調 整 反 推 火 箭 點 火 脫 離 儀 器 艙 等 一 系 列 遙 控 指 令 在 回 收 過 程 中, 各 測 控 月 台 仍 需 對 衞 星 進 行 跟 蹤 測 量, 並 將 所 有 資 料 數 據 一 併 送 至 測 控 中 心 集 中 處 理 由 此 可 見, 為 使 天 上 衞 星 正 常 運 作, 地 面 必 須 有 一 個 龐 大 的 測 控 系 統 日 以 繼 夜 地 工 作 航 天 測 控 中 心 就 是 這 個 系 統 的 核 心, 而 它 的 神 經 網 路 ( 即 通 訊 系 統 ), 也 會 通 過 大 量 的 載 波 電 路 專 向 無 線 電 線 路 各 方 向 都 開 通 的 高 速 率 資 料 傳 輸 設 備, 將 衞 星 發 射 場 回 收 場 以 及 各 測 控 月 台 等 四 面 八 方 的 訊 息 聯 繫 起 來 圖 E3-F3_ 测 控 中 心 ( 來 源 : 香 港 政 府 網 頁 )
中 國 航 天 測 控 系 統 的 組 成 與 經 歷 中 國 的 航 天 測 控 系 統, 經 歷 了 從 陸 地 到 海 上 從 國 內 到 國 外 從 單 一 體 制 到 多 頻 段 多 體 制 等 發 展 階 段, 包 括 建 立 網 絡 控 制 中 心, 對 各 測 控 月 台 進 行 集 中 監 控, 並 負 責 測 控 資 源 的 動 態 優 化 配 置, 實 現 了 對 陸 上 海 上 所 有 13 個 測 控 站 的 聯 網 和 統 一 管 理 調 度 從 過 去 只 能 監 控 十 幾 顆 衞 星 的 測 控 網, 已 發 展 到 目 前 可 監 控 幾 十 個 甚 至 上 百 個 太 空 船 的 測 控 管 理 中 心, 並 已 形 成 了 以 西 安 衞 星 測 控 中 心 為 中 樞, 以 十 多 個 固 定 站 活 動 測 控 站 和 測 量 船 ( 遠 望 號 ) 為 骨 幹 的 現 代 化 綜 合 測 控 網 絡 中 國 航 天 測 控 網 不 僅 軌 道 測 算 精 度 高, 而 且 具 備 天 地 話 音 電 視 圖 像 和 高 速 資 料 傳 輸 等 能 力 測 控 中 心 的 專 家 組 可 根 據 各 測 控 站 傳 來 的 資 訊, 研 究 決 策 並 直 接 向 太 空 船 發 送 指 令, 實 行 對 太 空 船 的 透 明 控 制, 大 大 強 化 了 監 控 能 力, 特 別 是 提 高 了 在 緊 急 情 況 下 的 測 控 能 力 ; 充 分 利 用 中 國 有 限 的 國 土 跨 度 和 其 他 資 源, 通 過 優 化 測 控 站 遠 洋 測 控 船 的 佈 局, 確 保 為 太 空 船 在 上 升 段 變 軌 段 分 離 段 返 回 制 動 段 等 關 鍵 飛 行 段 落 的 測 控 提 供 支 援 目 前, 中 國 航 天 測 控 網 可 同 時 為 20 顆 以 上 的 衞 星 和 飛 船 提 供 測 控 支 援 服 務 正 在 空 間 運 行 的 探 測 1 號 和 探 測 2 號 衞 星 各 項 有 效 載 荷 運 作 正 常, 測 控 資 料 傳 輸 順 利 這 展 示 中 國 新 一 代 航 天 測 控 通 訊 系 統 對 衞 星 的 成 功 測 控 管 理, 標 誌 著 中 國 航 天 測 控 能 力 已 實 現 了 由 近 地 軌 道 地 球 同 步 軌 道 至 極 高 橢 圓 軌 道 內 測 控 的 新 跨 越 載 人 航 天 工 程 對 精 確 度 要 求 極 高, 中 國 航 天 測 控 網 現 已 成 功 對 運 載 火 箭 各 種 軌 道 衞 星 和 載 人 飛 船 等 太 空 船 提 供 高 精 確 度 測 控 支 援 服 務, 實 現 飛 向 太 空 返 回 地 面 同 步 定 點 一 網 多 星 國 際 相 容 飛 船 回 收 六 大 跨 越 進 步 - 在 載 人 航 天 工 程 ( 神 舟 工 程 ) 中, 中 國 的 飛 船 測 控 系 統 使 用 了 統 一 S 波 段 ( 約 2.2GHz - 因 其 在 大 氣 層 中 的 衰 減 為 所 有 波 段 中 最 少 ), 通 過 同 一 套 發 射 機 和 天 線 系 統 接 收 發 送 接 收 遙 測 遙 控 訊 號 以 及 話 音 和 電 視 訊 號 - 中 國 探 月 ( 一 期 ) 工 程 的 測 控 通 訊 系 統 將 在 現 有 ( 統 一 S 波 段 ) 的 基 礎 上, 通 過 適 當 技 術 改 良, 來 支 援 嫦 娥 1 號 衞 星 各 飛 行 階 段 的 遙 測 遙 控 軌 道 測 量 和 導 航 任 務, 讓 奔 往 月 球 的 嫦 娥 1 號 也 時 刻 在 監 控 之 內 - 探 月 工 程 第 二 期 將 建 設 有 35 米 口 徑 天 線 的 深 空 測 控 網, 大 大 提 高 中 國 深 空 測 控 的 能 力 http://news.ifeng.com/mil/2/200804/0426_340_510033.shtml 圖 E3-F4_ 中 國 載 人 航 天 測 控 網 結 語 目 前, 中 國 在 航 天 技 術 領 域 已 經 取 得 了 舉 世 矚 目 的 成 就, 在 航 天 測 控 等 領 域 也 已 躋 身 世 界 先 進 行 列 未 來, 中 國 還 將 進 一 步 加 強 以 陸 地 測 控 海 洋 測 控 飛 機 測 控 衞 星 測 控 和 深 空 測 控 等 領 域 的 國 際 合 作