太空营救十六天：“中星9A”绝处逢生的幕后故事

最近，中国航天工业上演了一部“拯救私人士兵”的太空大片。“中兴9A”广播电视直播卫星并没有受到太多的关注，却成了主角，引起了全世界的关注。

6月19日凌晨，“中兴9A”从长征3b号在西昌卫星发射中心发射升空。由于一枚异常的火箭，它远离了预定的轨道，几乎陷入绝望。然而，经过16天宇航员的全力营救，它终于结束了。

最近，记者来到中国Xi的卫星监控中心，聆听这场太空救援背后的故事。

“希望渺茫，”当故障发生时，这个词闪现在杨永安的脑海里。

负责轨道控制的工程师孙表示，“中兴9A”的远地点高度为41991公里，而实际入轨后的远地点高度仅为16420公里，误差超过2.5万公里。

有时候，不进入轨道并不意味着任务失败。孙说，地面可以控制卫星使用自己的推进器进行变轨和升轨，实现“自救”。在此之前，该中心在处理太空危险方面有许多成功的经验，并“复活”了十几颗发生重大故障的卫星。

然而，这一次轨道偏差如此之大，在国际同步卫星发射史上极为罕见，形势相当严峻。

"对于高轨道卫星，如果初始轨道的远地点低于20，000公里，通常是没有希望的."杨永安说。那时，每个人都不知所措。然而，他们知道卫星的轨道将会下降。当务之急是迅速判断卫星是否获救，并制定和实施救援措施。

该中心与卫星开发商中国航天科技集团第五研究院密切合作，测试卫星的工作条件。杨永安说首先要看的是恒星传感器。如果它不能工作，轨道改变就不能实现。设备的正常工作高度为21000公里，这就是为什么卫星救援的“门槛”通常设定在20000公里左右。经过测试，“中兴9A”星敏感器设计裕量大，可在14000公里高空工作。

接下来，工作人员完成了机载陀螺仪检测、太阳翼展开等工作。当“卫星正常运行”的命令响起时，每个人都感到些许宽慰:他们可以得救了。

下一个问题是如何储蓄。最重要的是选择最省油的变轨策略。如果卫星消耗太多的燃料，即使它进入一个固定的位置，它也会很快变成一颗“死星”。“我们不仅应该把卫星送回去，还应该让它“活”得更久。”杨永安说。

根据常规轨道策略，卫星的近地点轨道高度必须首先提高到5000公里，但这将直接导致卫星燃料的耗尽。杨永安说，工作人员推倒了原来的计划，分析了七个应急策略，即首先将现场高度提高到200公里、500公里、1000公里等。一方面，升力越高，卫星消耗的燃料越多。3000公里是极限。另一方面，卫星变轨必须满足至少25分钟的测控条件，而且弧段太低，不能及时允许。经过综合考虑，工作人员选择了1000公里计划，这是一个非常苛刻的实施条件，但可以节省尽可能多的燃料。

第一次变轨很快完成，误差只有几十米，为后续行动的顺利实施奠定了基础。经过讨论，大家决定共进行5次近地点变轨，将远地点提高到36000公里，然后通过5次远地点变轨，将近地点提高到36000公里，最后完成卫星定点捕获。

这种改变在我国是前所未有的。鉴于卫星的特殊轨道，Xi TT&C中心紧急启动相关陆基TT&C站，部署王源5、6、7艘调查船，在几小时内完成信息沟通和状态设定，为TT&C救援工作提供通信支持。

为确保计划的可行性，中心仅用半天时间建立了一套模拟测试验证系统，建立了与任务状态相一致的测试环境，并利用第五研究院提供的卫星模拟器对所有计划和预案进行了演练，并对暴露的问题进行了调整。

前两次近地点轨道转移成功完成，第三次转移导致卫星姿态出现较大偏差。工作人员发现，当卫星的主引擎被点燃时，姿态控制引擎并没有停止喷射。此时，如果轨道改变停止，后续动作将受到影响。幸运的是，这个问题很快就被发现了，太阳能电池板在同时发生的另一个分支操作中产生了共鸣。工作人员立即终止了分支机构的运作，并迅速稳定了卫星的姿态。

在多方合作下，With中心准确完成了10次轨道调整和6次定点捕获。最后，在7月5日21:00时，卫星成功地固定在东经101.4度赤道上方的预定轨道上。杨永安说，在紧急变轨控制过程中，卫星推进剂的实际消耗量节省了大约100公斤，这足以支持其再运行大约两年。

目前，“中兴9A”系统工作正常，转发器已经开通，正在进行在轨测试。