指引嫦娥揽月
记者了解到,在嫦娥的探月过程中,除了数据管理分系统外,卫星的制导、导航与控制系统(简称GNC)也是由一个计算机系统和众多敏感器构成的分系统,它主要负责卫星在不同阶段找到自己 的运行方向。
嫦娥在奔月过程中的22种姿态的变化和控制、卫星对月定向的3次近月制动、太阳帆板对日定向跟踪、定向天线对地定向,都是通过计算机系统对众多敏感器下指令来完成的。
据不完全统计,嫦娥“大脑”(数据管理系统)和GNC系统的计算机,所下达的指令多达数千条。不过,最让张猛津津乐道的,不是这些复杂的指令,而是嫦娥“大脑”强大的自主管理能力。“当卫星和地球失去联系的时候,数据管理分系统可以自主管理热控、补给卫星能源。”
据张猛介绍,热控本身就是一个分系统,但各个系统之间彼此有交叉。热控系统的组成主要包括了热控涂层、隔热材料、电加热器、传感器、热管等。鉴于热设计边界的条件复杂,热系统较多地采用了主动控温设计。而嫦娥“大脑”(数据管理分系统)则掌管着加热器的通断控制。
即使是在嫦娥一号卫星和地面失去联系的紧急状态下,嫦娥的“大脑”也能够自主地对加热器进行控制。因为在嫦娥一号卫星内,遍布着众多的探热设备,它们能将感受到的各个点的温度,自动送到计算机里面去。计算机对这些温度数据进行识别和处理,当温度偏低时,计算机软件就会自动发出指令,将加热控制器的开关接上; 当温度偏高时,计算机软件也会自动发出指令,将加热控制器的开关断开。
在配合供配电分系统的能源控制上,嫦娥的“大脑”也能做出英明的决策。据了解,嫦娥一号卫星在上天前,就已经充满了能源。在嫦娥卫星的飞行和工作过程中,能源消耗量很大,计算机可以判断是否需要补充。张猛告诉记者,嫦娥卫星的两个“翅膀”能将太阳能转化成为电能,并将其贮存起来,当嫦娥的“大脑”判断能源不足时,已储存的能源就会向各个分系统供电。
“一个人仅仅依靠大脑,不能单独完成工作目标。同样的,数据管理分系统作为嫦娥一号的‘大脑’,也不能独立完成工作目标。”张猛反复强调,“嫦娥卫星所有工作目标的实现,都必须依靠卫星内部各个分系统互相协作,共同完成。与此同时,没有嫦娥工程其他4大系统的支持,嫦娥一号也不可能实现绕月飞行。”
张猛举了一个例子。如果不出意外,11月中下旬,嫦娥一号卫星将向地球传回月球的图像。“到时,我们也会通过嫦娥的‘大脑’下一条指令,嫦娥一号将在38万公里外的遥远太空播放30首歌曲,而我们在地球上可以清清楚楚地听见。” 张猛说,“这一看似简单的工作,也包含着各个系统的共同协作。”
据了解,嫦娥一号卫星播放的歌曲,是通过一个特殊的存储器,将地面录制的音乐作品带到卫星上。在卫星绕月时,接收到数管分系统的指令后,利用这个存储设备和卫星上的传输设备,从遥远的太空将这些音乐传回地面。地面接收系统可以把这些音乐接收下来,通过数字信号,通过遍布全国城乡、边陲的收音机、电视机以及网络,传送来自遥远太空的音乐盛典。
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