去年，“DRO-A/B衛(wèi)星發(fā)射異?！钡南⒁l(fā)關(guān)注。隨后，一支平均年齡不到34歲的科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一場(chǎng)緊急“太空救援”，讓衛(wèi)星最終順利入軌。

2024年3月13日20時(shí)51分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭/遠(yuǎn)征一號(hào)S上面級(jí)發(fā)射DRO-A/B衛(wèi)星，運(yùn)載火箭一二級(jí)飛行正常，但上面級(jí)飛行異常，導(dǎo)致衛(wèi)星未準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。

日前，“負(fù)傷”衛(wèi)星的畫(huà)面首次公布：衛(wèi)星的太陽(yáng)翼呈近90度彎折，如折斷的翅膀，在深空背景下倔強(qiáng)舒展。

從2024年3月13日至7月15日的123天時(shí)間里，這支年輕的科研團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了一場(chǎng)緊急“太空救援”。幾位學(xué)生也參與其中，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)95后博士研究生孫洋快速算出DRO備份軌道入軌參數(shù)；兩位95后研究生李霜琳、蒲京輝開(kāi)發(fā)星上自主導(dǎo)航與時(shí)間同步程序，寫(xiě)的兩萬(wàn)行代碼已在太空運(yùn)行；00后博士研究生尹永辰精確復(fù)核每次控制參數(shù)。

4月15日，在“地月空間DRO探索研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”上，這場(chǎng)救援背后的故事對(duì)外公布。如今，這些衛(wèi)星已發(fā)射在軌一年有余，國(guó)際首個(gè)地月空間三星星座穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)200天。

時(shí)針撥回2024年3月13日，北京航天飛行控制中心，張皓與數(shù)十名科技人員注視著屏幕，期待中國(guó)人首次開(kāi)啟地月空間遠(yuǎn)距離逆行軌道（Distant Retrograde Orbit，簡(jiǎn)稱DRO）的深度探索。地月相距38萬(wàn)公里，其間有著無(wú)數(shù)條軌道，其中一條名為DRO的特殊軌道被航天科學(xué)家和工程師們視為“地月空間中的天然良港”，其特性在于這條軌道穩(wěn)如磐石，航天器無(wú)需頻繁調(diào)整即可駐留數(shù)百年。這條距離地球31萬(wàn)至45萬(wàn)公里的特殊軌道是連接地球、月球、深空的“十字路口”，是人類尚未開(kāi)發(fā)利用的新疆域，也是支持載人深空探索的新起點(diǎn)。

然而，這次寄望星辰的遠(yuǎn)征卻以一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的“太空救援”拉開(kāi)序幕。2024年3月13日20時(shí)51分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，搭載DRO-A/B雙星組合體的長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭/遠(yuǎn)征一號(hào)S上面級(jí)發(fā)射升空。約21時(shí)，上面級(jí)與火箭成功分離，第一次點(diǎn)火完成后，進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)約90分鐘的滑行階段。大廳里鍵盤(pán)敲擊聲與電話鈴聲交織如常，走廊的交流談笑如常。直到時(shí)鐘即將指向23時(shí)，星箭分離時(shí)刻將至，飛控大廳卻陷入異樣的寂靜。大屏幕上，代表軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)高度的參數(shù)曲線突然劇烈波動(dòng)，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度本該穩(wěn)定增長(zhǎng)至29.2萬(wàn)公里，卻在15萬(wàn)公里處如過(guò)山車般起伏。不久后，雙星組合體飛出測(cè)控區(qū)，地面并未如期收到衛(wèi)星分離的遙測(cè)信號(hào)。約40分鐘后，測(cè)控系統(tǒng)捕獲到閃爍的衛(wèi)星信號(hào)，確切的消息傳來(lái)——DRO-A/B雙星組合體被“甩”入遠(yuǎn)地點(diǎn)僅13.4萬(wàn)公里的“絕望軌道”。

問(wèn)題接踵而至。地面測(cè)控?cái)?shù)據(jù)顯示，重達(dá)581公斤的雙星組合體以每秒超過(guò)200度的速度瘋狂翻滾。眼前最重要且緊急的問(wèn)題就是讓衛(wèi)星“穩(wěn)”下來(lái)。2024年3月14日0時(shí)前后，來(lái)自地面的“救援”開(kāi)始了。應(yīng)急飛控小組成立，通過(guò)緊急上注指令、修改參數(shù)閾值等操作，交替使用雙星組合體的發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣消除旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在14日凌晨3時(shí)前后，DRO-B衛(wèi)星姿控發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火。20分鐘后，雙星組合體成功“消旋”。

然而，新的危機(jī)顯現(xiàn)：DRO-A衛(wèi)星的太陽(yáng)翼無(wú)法鎖定，DRO-B衛(wèi)星的太陽(yáng)翼則完全“脫臼”。飛控團(tuán)隊(duì)緊急開(kāi)展了一系列操作，注入姿態(tài)控制指令，通過(guò)反復(fù)調(diào)整對(duì)日姿態(tài)、平衡蓄電池充放電，最終讓“受傷”的太陽(yáng)翼“追光充電”。

第二關(guān)驚險(xiǎn)渡過(guò)，但真正的考驗(yàn)才剛剛開(kāi)始。軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)高度不足預(yù)期一半，燃料余量又捉襟見(jiàn)肘。如何將衛(wèi)星從“絕望軌道”拽回正軌？2024年3月14日凌晨，張皓、白濤和飛控團(tuán)隊(duì)在機(jī)房熱烈討論，面對(duì)滿屏的預(yù)設(shè)程序，手寫(xiě)公式、敲擊代碼，開(kāi)始一場(chǎng)與引力的賽跑。40小時(shí)不眠不休，軌道重構(gòu)方案誕生：衛(wèi)星需在120小時(shí)內(nèi)完成首次軌道機(jī)動(dòng)，否則將永遠(yuǎn)失去進(jìn)入DRO的機(jī)會(huì)。基于飛控團(tuán)隊(duì)的計(jì)算結(jié)果，工程總體做出決策：雙星不分離，交替利用雙星燃料抬升軌道高度，全力保障雙星組合體飛抵DRO。3月18日12時(shí)42分，第一次應(yīng)急處置軌道控制啟動(dòng)?？刂浦噶钌献⒑?，衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火持續(xù)了驚心動(dòng)魄的1200秒。這是罕見(jiàn)的長(zhǎng)時(shí)間太空點(diǎn)火，也是決定衛(wèi)星救援成敗的“生死時(shí)刻”。當(dāng)屏幕顯示點(diǎn)火時(shí)間達(dá)1200秒，溫旭峰宣布“軌道控制圓滿成功”，大廳爆發(fā)出久違的掌聲。

幾天后，他們進(jìn)行了第二次近地點(diǎn)軌道機(jī)動(dòng)補(bǔ)救控制，雙星組合體被抬高到38萬(wàn)公里，越過(guò)“死亡線”。這場(chǎng)持續(xù)120多天的“太空救援”，在2024年7月15日迎來(lái)終章。當(dāng)“負(fù)傷”的雙星組合體滑入預(yù)定軌道，傳統(tǒng)上需要火箭直推38萬(wàn)公里的任務(wù)，被拆解為4次繞地、3次飛臨月球的“接力賽”。飛控團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了5次關(guān)鍵軌道機(jī)動(dòng)，以及無(wú)數(shù)次“心跳過(guò)山車”。最終，團(tuán)隊(duì)以傳統(tǒng)方案1/5的燃料消耗，完成這場(chǎng)跨越約850萬(wàn)公里的絕地反擊。這個(gè)距離相當(dāng)于在地月之間走了11個(gè)來(lái)回。

8月28日，DRO-A/B雙星組合體成功分離，雙星互相拍照。王文彬屏息注視著傳回的珍貴圖像，這是他第一次真切看到這對(duì)“負(fù)傷”衛(wèi)星的樣子：DRO-A衛(wèi)星的太陽(yáng)翼呈近90度彎折，DRO-B衛(wèi)星的太陽(yáng)翼如折斷的翅膀，卻在深空背景下倔強(qiáng)舒展?！半p星能源平衡，平臺(tái)及載荷工作正常?！憋w控大廳內(nèi)響起一陣歡呼！

DRO是理論上的完美軌道，但這需要實(shí)際飛行驗(yàn)證。2024年，中國(guó)人嘗試在此長(zhǎng)期駐留，才首次驗(yàn)證了這一理論的“極致潛力”。2024年8月30日，DRO-A、DRO-B兩顆衛(wèi)星和此前已發(fā)射成功的DRO-L衛(wèi)星——三顆衛(wèi)星兩兩之間成功構(gòu)建K頻段微波星間測(cè)量通信鏈路，首次驗(yàn)證了地月空間尺度三星互聯(lián)互通的組網(wǎng)通信。至此，全球首個(gè)基于DRO的地月空間三星星座成功實(shí)現(xiàn)在軌部署?！耙郧翱傉f(shuō)‘星辰大?！?，現(xiàn)在我們真的在搭建通往深空的港口?！蓖跷谋蛘f(shuō)，“三星組網(wǎng)構(gòu)成的‘地月燈塔’，未來(lái)可為月球基地導(dǎo)航授時(shí)，甚至為火星探測(cè)鋪就信息高速公路?！?/p>

這場(chǎng)地月大救援不僅挽回了價(jià)值數(shù)億元的衛(wèi)星，還驗(yàn)證了多項(xiàng)“全球首次”：航天器DRO低能耗入軌、117萬(wàn)公里超遠(yuǎn)距離星間通信、天基測(cè)定軌新體制等。