去年，“DRO-A/B衛(wèi)星發(fā)射異?！钡南⒁l(fā)關(guān)注。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。雖然運(yùn)載火箭一二級(jí)飛行正常，但上面級(jí)飛行出現(xiàn)異常，導(dǎo)致衛(wèi)星未準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。

近日，“負(fù)傷”衛(wèi)星畫面首次公布：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，這支年輕科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了緊急“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、蒲京輝開發(fā)星上自主導(dǎo)航與時(shí)間同步程序，編寫的兩萬(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200多天。

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，其間有許多軌道，其中一條名為DRO的特殊軌道被視作“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)征以一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的“太空救援”拉開序幕。2024年3月13日20時(shí)51分，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)入長(zhǎng)達(dá)約90分鐘的滑行階段。不久后，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)公里處劇烈起伏。幾乎所有人都意識(shí)到：上面級(jí)飛行異常了。

不久后，地面并未如期收到衛(wèi)星分離的遙測(cè)信號(hào)，衛(wèi)星下落不明，生死未卜。約40分鐘后，測(cè)控系統(tǒng)捕獲到閃爍的衛(wèi)星信號(hào)，確認(rèn)衛(wèi)星還活著。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。首要任務(wù)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”開始了。77歲的工程顧問、中國(guó)科學(xué)院院士顧逸東，工程總師林寶軍、工程副總指揮王強(qiáng)等成立應(yīng)急飛控小組。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”。

接下來(lái)，地面站遙測(cè)數(shù)據(jù)顯示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)，真正的考驗(yàn)才剛剛開始。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)經(jīng)過(guò)40小時(shí)不眠不休的努力，制定了軌道重構(gòu)方案：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)。3月18日12時(shí)42分，第一次應(yīng)急處置軌道控制啟動(dòng)，衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火持續(xù)了驚心動(dòng)魄的1200秒。這是罕見的長(zhǎng)時(shí)間太空點(diǎn)火，也是決定衛(wèi)星救援成敗的關(guān)鍵時(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。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。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。

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。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。