4月15日，在“地月空(kong)间DRO探索研究学术研讨会”上，这场救援背后(hou)的(de)故事对外公布。

如今(jin)，“大家的(de)卫星已发射(she)在轨一年(nian)有余，国际首(shou)个地月空(kong)间SAMSUNG星座稳定运行200多天。”中国科学院空(kong)间应用工(gong)程(cheng)与技术中心研究员张(zhang)皓(hao)先容说。

时针拨回2024年(nian)3月13日，北京航(hang)天飞(fei)行控制中心，张(zhang)皓(hao)与数十名科技人员注视着屏幕，翘首(shou)以盼一个历史性时刻(ke)——中国人将首(shou)次开启地月空(kong)间远距离(li)逆行轨道（Distant Retrograde Orbit，简称DRO）的(de)深(shen)度探索。

地月相(xiang)距38万公里(li)，其间，有着无数条(tiao)轨道，其中一条(tiao)名为DRO的(de)特殊轨道，被航(hang)天科学家和工(gong)程(cheng)师们视为“地月空(kong)间中的(de)天然良港”，一大特性在于这条(tiao)轨道稳如磐(pan)石，航(hang)天器无需频繁调整即可驻留数百年(nian)。

这条(tiao)距离(li)地球31万至45万公里(li)的(de)特殊轨道，是连接地球、月球、深(shen)空(kong)的(de)“十字(zi)路口”，是人类尚(shang)未开发利(li)用的(de)新疆域，也是支撑载(zai)人深(shen)空(kong)探索的(de)新起点。

没人料到，这次寄望星辰(chen)的(de)远征(zheng)，竟以一场惊心动魄的(de)“太空(kong)救援”拉开序幕。

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“绝望轨道”

2024年(nian)3月13日20时51分，西昌(chang)卫星发射(she)中心，搭载(zai)DRO-A/B双星组合(he)体的(de)长征(zheng)二号丙运载(zai)火箭/远征(zheng)一号S上面级发射(she)升空(kong)。

数千里(li)外的(de)北京航(hang)天城，来自中国科学院空(kong)间应用工(gong)程(cheng)与技术中心、中国科学院微小卫星创新研究院、北京航(hang)天飞(fei)行控制中心等单(dan)位(wei)的(de)科技人员，早早来到飞(fei)控大厅，准备“接棒”飞(fei)向深(shen)空(kong)的(de)卫星。

约21时，上面级与火箭成功分离(li)，第一次点火完成后(hou)，进行长达约90分钟的(de)滑行阶(jie)段。

“没人想到之后(hou)会发生意外。”中国科学院空(kong)间应用工(gong)程(cheng)与技术中心研究员王文彬回忆道。

意外来临前，一切如常。

大厅里(li)键(jian)盘敲击声与电话铃声交织如常。

厅外走廊的(de)交流谈笑如常。

有科技人员甚至讨论起“远征(zheng)上面级”型号中的(de)“S”的(de)含义(yi)。

时钟即将指向23时，星箭分离(li)时刻(ke)将至。

外出人员陆续返回，飞(fei)控大厅却陷入(ru)异(yi)样的(de)寂(ji)静。

大屏幕上，代表(biao)轨道远地点高度的(de)参(can)数曲(qu)线突然剧烈波动：远地点高度本该稳定增长至29.2万公里(li)，却在15万公里(li)处如过山车般起伏。

张(zhang)皓(hao)起初并未在意，首(shou)次参(can)与发射(she)任务(wu)的(de)他，侧头询问身旁经(jing)验丰富的(de)北京航(hang)天飞(fei)行控制中心人员：是不是测控链路受(shou)到了干(gan)扰？

对方(fang)面色凝(ning)重。

屏幕上的(de)轨道参(can)数依旧疯狂跳动。

此起彼伏的(de)电话铃声已织成一张(zhang)焦虑的(de)网。

几乎所有人都(dou)意识到：上面级飞(fei)行异(yi)常了。

不久后(hou)，双星组合(he)体飞(fei)出测控区。

但此时的(de)地面，并未如期收到卫星分离(li)的(de)遥测信(xin)号。

“卫星下落不明，生死未卜(bo)。”张(zhang)皓(hao)说。

约40分钟后(hou)，测控系统捕获到闪烁的(de)卫星信(xin)号。

“它还活着！”中国科学院微小卫星创新研究院研究员张(zhang)军说。

确切的(de)消息传来——

DRO-A/B双星组合(he)体被“甩(shuai)”入(ru)远地点仅13.4万公里(li)的(de)“绝望轨道”——远低于预先设计的(de)29.2万公里(li)。

“就像眼看着风筝断(duan)线，手里(li)却还攥着最后(hou)的(de)希翼。”张(zhang)军说。

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“折翼苍鹰”

问题接踵而至。

地面测控数据显示，重达581公斤的(de)双星组合(he)体以每秒超过200度的(de)速度疯狂翻(fan)滚。

“这相(xiang)当于每1.8秒‘翻(fan)一次跟头’，离(li)心力足以将太阳翼像纸片般撕碎。”中国科学院微小卫星创新研究院研究员白涛说明，“常规大卫星每秒转几十度就可能散(san)架(jia)。”

眼前最重要且紧(jin)急的(de)问题，就是让卫星“稳”下来。

2024年(nian)3月14日0时前后(hou)，来自地面的(de)“救援”开始了。

77岁的(de)工(gong)程(cheng)顾问、中国科学院院士顾逸东(dong)，工(gong)程(cheng)总师林宝(bao)军、工(gong)程(cheng)副总指挥王强，在西昌(chang)紧(jin)急连线北京的(de)工(gong)程(cheng)总指挥高铭、工(gong)程(cheng)副总师李绪志，会同卫星系统、载(zai)荷系统和测控系统，成立应急飞(fei)控小组。

他们的(de)每一个决策，都(dou)关(guan)乎卫星的(de)命运。

很快，小组给出应急处置(zhi)措(cuo)施：通过紧(jin)急上注指令、修改(gai)参(can)数阈(yu)值等操作，交替使用双星组合(he)体的(de)发动机喷气消除旋转。

飞(fei)控团队用“每条(tiao)指令发三遍”的(de)土办法，试图让卫星“停转”。“当时的(de)发令单(dan)像雪片一样飞(fei)来。”飞(fei)控主管调度温旭峰事后(hou)回忆道。

转机出现在14日凌(ling)晨3时前后(hou)。“DRO-B卫星姿控发动机成功点火。”中国科学院微小卫星创新研究院研究员李笑月报告。

20分钟后(hou)，双星组合(he)体成功“消旋”。

地月大救援的(de)第一关(guan)，过了。

“太阳翼异(yi)常！”新危机显现。

地面站(zhan)遥测数据显示：DRO-A卫星的(de)太阳翼无法锁定，DRO-B卫星的(de)太阳翼则(ze)完全“脱(tuo)臼”。

太阳翼是卫星的(de)动力源，其异(yi)常会导致电力告急，卫星随时可能因能源耗尽沦为太空(kong)垃圾(ji)。

“庆幸的(de)是，太阳翼发电正常。”张(zhang)军说。

飞(fei)控团队紧(jin)急开展了一系列操作：注入(ru)姿态控制指令，通过反复调整对日姿态、平衡蓄电池充放电……最终让“受(shou)伤”的(de)太阳翼“追光充电”。

“就像?折翼的(de)苍鹰?，用喙与利(li)爪钩住(zhu)岩缝向上攀登(deng)。”中国科学院微小卫星创新研究院副研究员冷佳醒这样形容(rong)卫星的(de)坚韧。

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“引力赛跑”

第二关(guan)惊险渡过，但真正的(de)考验才刚刚开始。

轨道远地点高度不足预期一半，燃料余量又(you)捉襟见肘。如何将卫星从“绝望轨道”拽回正轨？

2024年(nian)3月14日凌(ling)晨，张(zhang)皓(hao)、白涛和飞(fei)控团队在机房热烈讨论，面对满屏的(de)预设程(cheng)序，手写公式、敲击代码，开始一场与引力的(de)赛跑。

40小时不眠不休，轨道重构方(fang)案诞(dan)生：卫星需在120小时内完成首(shou)次轨道机动，否则(ze)将永远失去进入(ru)DRO的(de)机会。

张(zhang)皓(hao)形容(rong)那段时间“肾上腺素狂飙”，困意被高压驱散(san)。

基于飞(fei)控团队的(de)计算结果，工(gong)程(cheng)总体做出决策：双星不分离(li)，交替利(li)用双星燃料抬升轨道高度，全力保障双星组合(he)体飞(fei)抵DRO。

3月18日12时42分，第一次应急处置(zhi)轨道控制启动。

张(zhang)皓(hao)清晰地记得这个时间。他们要将双星组合(he)体高度抬高到24万公里(li)。

控制指令上注后(hou)，卫星发动机点火持续了惊心动魄的(de)1200秒。

这是罕见的(de)长时间太空(kong)点火，也是决定卫星救援成败的(de)“生死时刻(ke)”。

“若(ruo)推(tui)力方(fang)向因质心偏移产生干(gan)扰力矩，卫星将可能再(zai)次失控。”张(zhang)皓(hao)说。

千钧一发的(de)时刻(ke)，往往比想象中更安静。

几排弧形控制台前，技术人员眼中布满血丝。有人无意识地啃(ken)着指甲，有人反复擦拭眼镜——所有人都(dou)在等待一个答案：“折翼苍鹰”能否再(zai)次展翅高飞(fei)？

张(zhang)皓(hao)真切体会到心脏狂跳的(de)窒息感。当DRO-A/B双星组合(he)体在大屏幕的(de)演示动画中向上“攀爬”时，他的(de)静息心率从每分钟60多次飙至每分钟120多次。

“我当时甚至听不到大厅里(li)的(de)声音。”张(zhang)皓(hao)站(zhan)在飞(fei)控大厅后(hou)排，死死盯着屏幕。

当屏幕显示点火时间达1200秒，温旭峰宣布“轨道控制圆满成功”，大厅爆发出久违的(de)掌声。

这是张(zhang)皓(hao)在此次任务(wu)中第一次听到掌声。

他转头对同事许高杰挤出一句：“打(da)100分！”

两人短暂拥抱(bao)，眼角微湿。

几天后(hou)，他们进行了第二次近地点轨道机动补救控制，双星组合(he)体被抬高到38万公里(li)，越过“死亡(wang)线”。

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“太空(kong)桌(zhuo)球”

这场持续120多天的(de)“太空(kong)救援”，在2024年(nian)7月15日迎来终章。

当“负伤”的(de)双星组合(he)体滑入(ru)预定轨道，张(zhang)皓(hao)瞥见有人抹眼角。

传统上需要火箭直推(tui)38万公里(li)的(de)任务(wu)，被拆(chai)解为4次绕地、3次飞(fei)临月球的(de)“接力赛”。飞(fei)控团队经(jing)历了5次关(guan)键(jian)轨道机动，以及无数次“心跳过山车”。

“大家就像在玩(wan)一场高难度的(de)‘太空(kong)桌(zhuo)球’。”中国科学院空(kong)间应用工(gong)程(cheng)与技术中心副研究员毛新愿说，团队必须精准计算每次机动的(de)“击球点”，利(li)用月球引力的(de)“弹弓效应”将卫星推(tui)向正确方(fang)向。

这意味着，团队必须在几个小时之内完成数万次轨道计算，同时考虑太阳、地球、月球引力的(de)复杂影响(xiang)，甚至手动调整参(can)数，拼(pin)尽全力处理极端情况。

“稍有偏差便会前功尽弃。”张(zhang)皓(hao)说。

最终，团队以传统方(fang)案1/5的(de)燃料消耗，完成这场跨越约850万公里(li)的(de)绝地反击。这个距离(li)相(xiang)当于在地月之间走了11个来回。

8月28日，DRO-A/B双星组合(he)体成功分离(li)，双星互相(xiang)拍照。

王文彬屏息注视着传回的(de)珍贵图像，这是他第一次真切看到这对“负伤”卫星的(de)样子：DRO-A卫星的(de)太阳翼呈近90度弯折，DRO-B卫星的(de)太阳翼如折断(duan)的(de)翅膀，却在深(shen)空(kong)背景下倔(jue)强舒展。

“双星能源平衡，平台及载(zai)荷工(gong)作正常。”

飞(fei)控大厅内响(xiang)起一阵(zhen)欢呼！

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“地月灯塔(ta)”

DRO是理论上的(de)完美(mei)轨道，但这需要实际飞(fei)行验证(zheng)。

2024年(nian)，中国人尝(chang)试在此长期驻留，才首(shou)次验证(zheng)了这一理论的(de)“极致潜力”。

2024年(nian)8月30日，DRO-A、DRO-B两颗卫星和此前已发射(she)成功的(de)DRO-L卫星——三颗卫星两两之间成功构建K频段微波星间测量通信(xin)链路，首(shou)次验证(zheng)了地月空(kong)间尺度SAMSUNG互联互通的(de)组网通信(xin)。

至此，全球首(shou)个基于DRO的(de)地月空(kong)间SAMSUNG星座成功实现在轨部署。

“以前总说‘星辰(chen)大海’，现在大家真的(de)在搭建通往深(shen)空(kong)的(de)港口。”王文彬说，“SAMSUNG组网构成的(de)‘地月灯塔(ta)’，未来可为月球基地导航(hang)授时，甚至为火星探测铺就信(xin)息高速公路。”

这场地月大救援不仅挽回了价值数亿元的(de)卫星，还验证(zheng)了多项“全球首(shou)次”：航(hang)天器DRO低能耗入(ru)轨、117万公里(li)超远距离(li)星间通信(xin)、天基测定轨新体制……