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這是浩瀚星河里的一次遠(yuǎn)征——9月6日，在距地球3600萬公里的幽遠(yuǎn)深空，中國(guó)天問二號(hào)探測(cè)器正沿著無形天路，奔赴小行星探測(cè)與采樣返回之旅。

蒼茫宇宙，天問二號(hào)探測(cè)器如孤勇者，代表中國(guó)航天向未知寰宇發(fā)起沖鋒。

孤勇，并不孤單。2025年9月6日這一天，正值天問二號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射100天，北京航天飛行控制中心軌道團(tuán)隊(duì)齊聚機(jī)房，分析計(jì)算它的飛行軌道，共同紀(jì)念這個(gè)特殊的日子。

與天問二號(hào)長(zhǎng)達(dá)10年的探測(cè)任務(wù)周期相比，100天的平安飛行十分短暫。但這一成功“起步”，承載了中國(guó)航天人的夢(mèng)想與希冀，蘊(yùn)含著中國(guó)航天人的心血與智慧，就像他們不斷刷新中國(guó)精度、標(biāo)定中國(guó)高度的一個(gè)個(gè)日日夜夜一樣。

天路無形，使命有跡。成立29年來，北京航天飛行控制中心軌道團(tuán)隊(duì)建“天宮”、護(hù)“嫦娥”、搭“鵲橋”、牽“玉兔”、送“天問”，用精準(zhǔn)的軌道計(jì)算與控制，在浩瀚星河間繪就一條條“中國(guó)天路”。

對(duì)“中國(guó)精度”的追求永遠(yuǎn)在路上

時(shí)間回到今年5月29日。這一天，北京航天飛行控制中心迎來又一次太空大考——

凌晨1時(shí)50分左右，伴隨著我國(guó)深空探測(cè)天問二號(hào)任務(wù)總調(diào)度“船箭分離”的通報(bào)，所有人翹首等待軌道團(tuán)隊(duì)計(jì)算的一組重要數(shù)據(jù)。

初軌結(jié)果，是判斷探測(cè)器發(fā)射是否成功的關(guān)鍵依據(jù)，直接影響任務(wù)決策和進(jìn)程。此時(shí)，軌道機(jī)房里，軌道計(jì)算主任設(shè)計(jì)師張研究員正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)分奪秒工作著。

分離點(diǎn)參數(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)采集和處理、軌道初值計(jì)算……飛控人緊盯滿屏數(shù)據(jù)，大腦與計(jì)算機(jī)一起高速運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)指如飛。

此刻，機(jī)房的擊鍵聲仿佛與心跳聲同頻，空氣似乎凝固了，每一秒都彌足珍貴，每一秒等待又顯得如此漫長(zhǎng)。

近百項(xiàng)監(jiān)視、判斷和操作動(dòng)作，張研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)僅用3分鐘，便給出高精度探測(cè)器初始軌道參數(shù)。

隨后，飛控大廳再次傳來總調(diào)度洪亮的聲音：“根據(jù)北京實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果，天問二號(hào)探測(cè)器已進(jìn)入預(yù)定軌道。”

發(fā)射取得圓滿成功，張研究員如釋重負(fù)。

對(duì)復(fù)雜的初軌計(jì)算來說，3分鐘時(shí)間確實(shí)很短，但這一成績(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是軌道團(tuán)隊(duì)的極限。事實(shí)上，今年的神舟二十號(hào)載人飛行任務(wù)中，他們?cè)鴦?chuàng)造了初軌計(jì)算時(shí)間新紀(jì)錄：50秒。

紀(jì)錄的誕生，往往源于工程任務(wù)的需要。自2021年我國(guó)空間站任務(wù)進(jìn)入組裝建造階段后，發(fā)射段應(yīng)急要求更高、時(shí)間節(jié)點(diǎn)更緊，需要軌道團(tuán)隊(duì)短時(shí)間內(nèi)給出最精確的初軌結(jié)果。

早在2016年實(shí)施的神舟十一號(hào)任務(wù)中，他們已經(jīng)將初軌確定時(shí)間壓縮至原來的一半。然而，對(duì)追求極致的軌道團(tuán)隊(duì)而言，更快更準(zhǔn)才是他們的目標(biāo)。

后續(xù)任務(wù)中，張研究員帶領(lǐng)軌道計(jì)算崗位人員潛心研究，經(jīng)過精度分析、算法改進(jìn)、仿真演練等，提出了“超短弧實(shí)時(shí)滾動(dòng)定軌方法”，實(shí)現(xiàn)50秒內(nèi)完成初軌計(jì)算的巨大跨越。

在風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)最高的載人飛船返回環(huán)節(jié)，返回艙落點(diǎn)預(yù)報(bào)對(duì)引導(dǎo)搜救人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)航天員、保障航天員生命健康至關(guān)重要。由于返回過程的高動(dòng)態(tài)性和測(cè)量數(shù)據(jù)的隨機(jī)波動(dòng)，精確落點(diǎn)預(yù)報(bào)一直是個(gè)公認(rèn)難題。

多年來，該中心軌道團(tuán)隊(duì)一直錨定高精度返回落點(diǎn)預(yù)報(bào)，深耕不輟，一步步向著更高、更精的目標(biāo)邁進(jìn)。

今年，神舟十九號(hào)返回任務(wù)中，負(fù)責(zé)返回落點(diǎn)預(yù)報(bào)的工作人員摩拳擦掌，準(zhǔn)備采用新攻克的優(yōu)選技術(shù)大干一場(chǎng)。

然而，就在任務(wù)前2天，因預(yù)定落區(qū)突發(fā)大風(fēng)，指揮部臨時(shí)決策調(diào)整落區(qū)。這意味著，軌道團(tuán)隊(duì)此前的很多準(zhǔn)備工作都要推倒重來。他們通宵達(dá)旦計(jì)算新的落區(qū)所需軌道控制參數(shù)，反復(fù)驗(yàn)算新的預(yù)定落點(diǎn)。

4月30日13時(shí)8分，神舟十九號(hào)返回艙平安著陸，實(shí)際落點(diǎn)與預(yù)報(bào)落點(diǎn)僅相差77米，真正實(shí)現(xiàn)了“艙落機(jī)到”。

那一刻，雙眼布滿血絲的工作人員激動(dòng)得跳了起來。飛控人再一次刷新了“中國(guó)精度”。

精度一小步，夢(mèng)想一大步。對(duì)該中心軌道團(tuán)隊(duì)而言，新的任務(wù)承載新的夢(mèng)想，也承載著他們對(duì)“中國(guó)精度”的新追求。

5年前實(shí)施的嫦娥五號(hào)任務(wù)，是探月工程“繞、落、回”三步走收官之戰(zhàn)，復(fù)雜程度高、技術(shù)要求難、協(xié)同程序多。其中，月球軌道無人交會(huì)對(duì)接屬世界首次，對(duì)接策略規(guī)劃約束多、控制精度要求高、兩器軌道穿越碰撞風(fēng)險(xiǎn)大，稍有差池，滿盤皆輸。

在軌道專家李研究員帶領(lǐng)下，工作人員經(jīng)過11個(gè)月的連續(xù)奮戰(zhàn)，破解了一道道難題，嫦娥五號(hào)的“探月天路”基本成形。

任務(wù)實(shí)施前一個(gè)月，探測(cè)器系統(tǒng)提出：為進(jìn)一步提高可靠性，希望把交會(huì)對(duì)接的偏心率從千分之一提高到萬分之一。

在38萬公里外的月球軌道交會(huì)對(duì)接，如同用挖掘機(jī)穿繡花針，千分之一的偏心率已近乎極限。要想在短時(shí)間內(nèi)打破極限，將任務(wù)指標(biāo)再提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，難度可想而知！

面對(duì)前所未有的挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)內(nèi)一度出現(xiàn)不同聲音：“既定方案也能圓滿完成任務(wù)，為什么還要逼自己再提高精度？”

李研究員語重心長(zhǎng)地對(duì)大家說：“精度高一分，安全就多一分。為了確保萬無一失，再難我們都要拼一把！”

隨后，團(tuán)隊(duì)下定決心不斷迭代數(shù)據(jù)、優(yōu)化模型、改進(jìn)算法、仿真驗(yàn)證，一舉突破多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)，拿出了最理想的交會(huì)對(duì)接控制方案。

2020年12月，當(dāng)嫦娥五號(hào)攜帶1731克月壤從月面起飛、上升器與返回器交會(huì)對(duì)接時(shí)，偏心率僅為十萬分之一，比設(shè)計(jì)指標(biāo)提高了整整100倍。

軌道團(tuán)隊(duì)以分毫不差的精準(zhǔn)控制，成功完成38萬公里外的“穿針引線”，交出一份優(yōu)異答卷。

心至蒼穹外，目盡星河遠(yuǎn)。從近地到月球，從地月空間到宇宙深空，中國(guó)航天人正以永遠(yuǎn)在路上的進(jìn)取姿態(tài)，在浩瀚宇宙中書寫著新時(shí)代的航天答卷。

將攀登航天科技高峰的“保險(xiǎn)繩”牢牢掌握在自己手中

李研究員是該中心軌道團(tuán)隊(duì)的“元老”。天問二號(hào)發(fā)射當(dāng)天，年逾六旬的她來到機(jī)房。看到90后副主管設(shè)計(jì)師小李正坐在自己曾經(jīng)的席位上認(rèn)真復(fù)核數(shù)據(jù)，她動(dòng)情地說：“加油！相信今晚會(huì)成為你人生中一次最難忘的記憶。”

在李研究員的內(nèi)心深處，同樣也珍藏著一段動(dòng)人的回憶。

2022年12月31日晚，習(xí)主席在新年賀詞中指出：中國(guó)空間站全面建成，我們的“太空之家”遨游蒼穹。

那時(shí)，李研究員和同事正在機(jī)房里分析空間站軌道姿態(tài)。一種巨大的幸福感，頓時(shí)洋溢在整個(gè)機(jī)房。

空間站是極其復(fù)雜的巨系統(tǒng)工程，被稱作載人航天“皇冠上的明珠”。從載人飛船到貨運(yùn)飛船，從交會(huì)對(duì)接到空間建站，每一次都是從無到有的拓荒，每一步都是從0到1的跨越。

李研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)20多年，一路跋涉攻堅(jiān)、創(chuàng)新求索，先后突破掌握了18項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)，托舉和守護(hù)中國(guó)空間站遠(yuǎn)航高飛、遨游蒼穹。特別值得一提的，是空間交會(huì)對(duì)接軌道控制技術(shù)的突破。

我國(guó)實(shí)施首次空間交會(huì)對(duì)接前，世界上已經(jīng)有過300多次空間交會(huì)對(duì)接。“我們起步時(shí)已經(jīng)晚了！”一種前所未有的緊迫感和使命感，壓在了李研究員和同事們心頭。大家暗下決心：“必須以超常規(guī)的速度加快追趕！”

夢(mèng)想有多高，創(chuàng)新趕超的步伐就有多快。該中心軌道團(tuán)隊(duì)一邊與時(shí)間賽跑，一邊與困難鏖戰(zhàn)。李研究員帶領(lǐng)大家住進(jìn)了機(jī)房。數(shù)不清開了多少次方案討論會(huì)、推倒重建了多少個(gè)模型、優(yōu)化設(shè)計(jì)了多少種算法……團(tuán)隊(duì)中，有人經(jīng)常鉚在機(jī)房加班加點(diǎn)，還有人因長(zhǎng)期熬夜，患上眼疾。

天道酬勤，經(jīng)過連續(xù)10個(gè)月的合力奮戰(zhàn)，他們先后突破多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，將登頂空間交會(huì)對(duì)接這一航天科技高峰的“保險(xiǎn)繩”牢牢掌握在手中，為中國(guó)首次“太空之吻”打通精準(zhǔn)可靠的“圓夢(mèng)天路”。

星河渺渺，天路茫茫。航天本就是一項(xiàng)探索未知、求解未來的事業(yè)，闖的就是“無人區(qū)”，走的就是“拓荒路”。

在這條人跡罕至的太空征途上，李研究員和同事們一步一個(gè)腳印，留下了行行奮斗足跡。

2018年5月21日，我國(guó)首顆月球中繼通信衛(wèi)星“鵲橋號(hào)”發(fā)射升空，目標(biāo)直指距地球40多萬公里之外的地月L2點(diǎn)。

這是世界上首次為實(shí)現(xiàn)地球與月背通信的探索，也是一場(chǎng)無法回頭、沒有補(bǔ)給的遠(yuǎn)征。任務(wù)實(shí)施前，有國(guó)外專家曾斷言：中國(guó)人只有50%的成功概率。

為了把這50%變?yōu)?00%，該中心軌道專家劉研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)立下軍令狀，誓要啃下這塊硬骨頭。他們像高速運(yùn)轉(zhuǎn)的馬達(dá)一樣，要么鉚在機(jī)房廢寢忘食攻關(guān)，要么奔赴高校和科研機(jī)構(gòu)請(qǐng)教專家。

靠著一股拼勁闖勁，兩年多時(shí)間里，他們反復(fù)優(yōu)化計(jì)算模型，在國(guó)際上首次提出中國(guó)人自己的“平動(dòng)點(diǎn)軌道設(shè)計(jì)方法”，全面突破掌握多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，將原計(jì)劃12次軌道控制減至5次，牽引“鵲橋號(hào)”成為世界上首顆運(yùn)行在地月L2點(diǎn)沿Halo軌道飛行的衛(wèi)星，為人類首次月背探測(cè)打通了地月通信“天塹”。

九天攬?jiān)滦呛娱煟怀交鹋e世驚。與月球探測(cè)相比，火星探測(cè)難度更大、風(fēng)險(xiǎn)更高，全世界著陸并順利開展探測(cè)的成功率只有20%左右。中國(guó)航天首次探火能不能馬到成功？全世界都在等待中國(guó)人的答案。

火星探測(cè)，軌道至關(guān)重要。面對(duì)長(zhǎng)達(dá)4億公里的遙遠(yuǎn)距離和復(fù)雜多變的宇宙環(huán)境，軌道該怎么計(jì)算、控制該怎么實(shí)施、測(cè)站該怎么引導(dǎo)，都是軌道團(tuán)隊(duì)面臨的全新課題。

探測(cè)器在星際空間飛行時(shí)，會(huì)受到多個(gè)天體的引力作用，軌道計(jì)算必須考慮“多體問題”，求解異常困難，甚至可能得不到解析。

夢(mèng)想感召，使命催征。該中心軌道團(tuán)隊(duì)又一次向太空探索新高地發(fā)起沖鋒，連續(xù)3年攻堅(jiān)克難，在不斷試錯(cuò)和改進(jìn)中，一舉突破地火空間精密定軌與預(yù)報(bào)等一項(xiàng)項(xiàng)嶄新的關(guān)鍵核心技術(shù)，為我國(guó)首次火星探測(cè)規(guī)劃出一條“最美天路”。

從2020年7月到2021年5月，軌道團(tuán)隊(duì)控制天問一號(hào)環(huán)繞器精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)火星捕獲，托舉“祝融號(hào)”火星車平穩(wěn)降落在火星烏托邦平原。中國(guó)航天實(shí)現(xiàn)從地月系到行星際的跨越，一躍邁進(jìn)世界行星探測(cè)領(lǐng)域先進(jìn)行列。

今年，隨著天問二號(hào)開啟小行星探測(cè)的遠(yuǎn)征，中國(guó)深空探測(cè)進(jìn)入新紀(jì)元。沿著軌道團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新足跡，不久的將來，更遙遠(yuǎn)的星河中會(huì)有更多更美的“中國(guó)天路”。

力挽狂瀾，天路見證軌道團(tuán)隊(duì)的硬核擔(dān)當(dāng)

10年前，當(dāng)科幻大片《火星救援》上映時(shí)，該中心軌道團(tuán)隊(duì)工作人員看后不禁感慨：“太驚險(xiǎn)刺激了！”

10年后，大家有了不同的感受：與虛構(gòu)的電影相比，他們親歷的“太空救援”堪稱現(xiàn)實(shí)的科幻大片，更讓人刻骨銘心——

2024年3月13日晚，實(shí)施我國(guó)首次地月空間探索任務(wù)的DRO-A/B星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空。北京航天飛行控制中心軌道機(jī)房里，鍵盤敲擊聲與電話鈴聲此起彼伏，交織成向深空挺進(jìn)的交響樂章。

型號(hào)團(tuán)隊(duì)陳總師帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)密切監(jiān)視著火箭的數(shù)據(jù)狀態(tài)。一切緊張有序，一切平靜如常。大家翹首以待這次寄望星辰的遠(yuǎn)征。

誰料，火箭飛行約7840秒后，突然出現(xiàn)姿態(tài)失控等故障。

此時(shí)，距離星箭分離時(shí)間已不足2分鐘。天上，火箭正帶著衛(wèi)星高速旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于每1.8秒“翻一次跟斗”；地上，軌道機(jī)房的屏幕上參數(shù)劇烈跳變，跟蹤信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)，衛(wèi)星隨時(shí)可能失聯(lián)。

瞬間，機(jī)房里的科技人員如墜冰窟，大家的心都提到了嗓子眼，伴隨著跳變的軌道參數(shù)咚咚跳動(dòng)。

短短數(shù)秒沉寂后，陳總師迅速下達(dá)指令：“啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，快速確定初軌，一定要引導(dǎo)測(cè)站捕獲衛(wèi)星！”

90后小將宋工程師反應(yīng)迅速。按照軌道專家的指導(dǎo)，他從記錄的數(shù)據(jù)文件入手，在上萬幀數(shù)據(jù)中快速挑選出有效數(shù)據(jù)，以最快速度完成初軌計(jì)算，核準(zhǔn)無誤后第一時(shí)間向測(cè)站發(fā)出。

50秒后，測(cè)站傳來消息：成功捕獲衛(wèi)星信號(hào)！

“衛(wèi)星搶救行動(dòng)”第一槍，成功打響！然而，大家的心弦仍然緊繃著。他們深知，真正的挑戰(zhàn)才剛剛開始。由于火箭入軌高度過低，初軌遠(yuǎn)地點(diǎn)高度不足預(yù)期一半，推進(jìn)劑余量又捉襟見肘，衛(wèi)星實(shí)際上已經(jīng)進(jìn)入“絕望軌道”。

千鈞一發(fā)之際，唯有盡快重構(gòu)軌道，才能為任務(wù)贏得一線生機(jī)。目光再次匯聚在軌道團(tuán)隊(duì)身上，一場(chǎng)場(chǎng)與引力賽跑的戰(zhàn)斗接續(xù)打響。

主管設(shè)計(jì)師梁博士與軌道專家們?cè)跈C(jī)房一起寫公式、建模型、敲代碼、做仿真，一次次調(diào)整參數(shù)、比對(duì)分析，一遍遍推倒重來、優(yōu)化改進(jìn)。

連續(xù)40個(gè)小時(shí)不眠不休后，他們終于拿出一套重構(gòu)方案，經(jīng)專家集體審議通過后迅速付諸實(shí)施。

這是軌道團(tuán)隊(duì)為衛(wèi)星精心構(gòu)建的一條嶄新“地月天路”。歷時(shí)123天，歷經(jīng)10次高難度應(yīng)急軌道控制，軌道團(tuán)隊(duì)最終將受損衛(wèi)星“拽”回正軌。

每一次任務(wù)、每一次遠(yuǎn)征，軌道團(tuán)隊(duì)時(shí)刻準(zhǔn)備著迎接一切風(fēng)險(xiǎn)變故、處置各類突發(fā)狀況。

多年來，為有效應(yīng)對(duì)險(xiǎn)情，確保任務(wù)萬無一失，他們立足最復(fù)雜、最極端情況，精心擬制200余項(xiàng)特情預(yù)案，為守護(hù)“中國(guó)天路”打造最堅(jiān)實(shí)可靠的盔甲。

2024年，由于受到超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響，天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射計(jì)劃曾一變?cè)僮儭Ｋ麄兿群笤O(shè)計(jì)出13版最優(yōu)窗口調(diào)相方案，支撐工程總體做決策、下決心。最終，天舟八號(hào)順利發(fā)射升空，控制空間站精準(zhǔn)到達(dá)指定位置，成功完成交會(huì)對(duì)接。

回望來路，一次次嚴(yán)峻的特情、險(xiǎn)情，仿佛就在昨天——

2018年12月8日深夜，嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射后不久，突發(fā)燃料意外泄漏。經(jīng)軌道專家測(cè)算，燃料損失量已經(jīng)遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)余量。如果仍按照既定的軌道控制方案，嫦娥四號(hào)將無法安全落月，整個(gè)任務(wù)也將前功盡棄。

危急關(guān)頭，更顯擔(dān)當(dāng)。面對(duì)重大險(xiǎn)情，劉研究員主動(dòng)請(qǐng)纓，不到2小時(shí)就拿出一套初步可行的應(yīng)急軌道重構(gòu)方案。接連數(shù)日，他們夜以繼日反復(fù)推敲、改進(jìn)優(yōu)化、分析驗(yàn)證，一套精確成熟的方案如期交付。

迎著曙光，嫦娥四號(hào)駛?cè)雿湫碌摹爸袊?guó)軌道”，向月球飛奔。

然而，不久后，新的難題接踵而至：由于一側(cè)燃燒劑出現(xiàn)泄漏，探測(cè)器重心已發(fā)生偏移，會(huì)產(chǎn)生較大的干擾力矩，影響落月的安全性。

經(jīng)過反復(fù)研究論證，軌道團(tuán)隊(duì)在兩次環(huán)月軌道修正時(shí)，創(chuàng)新控制方案，既完美解決了燃料貯箱重心不平衡的問題，又保證了探測(cè)器動(dòng)力穩(wěn)定。

一次次化險(xiǎn)為夷，終于迎來見證奇跡的時(shí)刻：2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，在古老月背留下了中國(guó)探月的第一行足跡。

在軌道團(tuán)隊(duì)的科研人員心里，這一行足跡是中國(guó)人代表全人類開辟出的探月天路。正如他們?cè)凇对卤痴魍尽芬粫兴裕涸卤潮緵]有路，我們來了，便走出了屬于自己的路。

來源：《解放軍報(bào)》