
圖:專家在「地月空間DRO探索研究學術研討會」上科普介紹什麼是DRO。\中新網
「我們的科研團隊早在20年前就開始了地月空間航天動力學的應用基礎研究工作。」王強說。然而,凝聚着科學家們青春、汗水與心血的DRO-A/B雙星,卻在發射時遭遇失利。面對這一情況,平均年齡不到35歲,以「85後」、「90後」為主體的工程人員團隊上演「太空生死時速」,經過逾百日極限救援,終於將雙星「搶救」回來,並積累了中國深空小衛星救援的難得寶貴經驗。
調整衛星姿態 維持能源安全
2024年3月13日,DRO-A/B雙星組合體在西昌衛星發射中心發射升空。運載火箭一二級飛行正常,但由於上面級飛行異常,衛星未能準確進入預定軌道。面對變故,中國科學家團隊開始了一場太空「衛星極限生死救援」。
根據地面測控站捕獲到時斷時續的衛星遙測數據分析判斷,DRO-A/B衛星組合體正在以200°/S的速度快速翻滾。工程團隊迅速制定應急處置措施,7個小時後,經衛星遙測數據分析判斷:DRO-A衛星太陽翼可轉動但無法鎖定,DRO-B衛星太陽翼既無法轉動,也無法鎖定;只能通過定期調整衛星組合體姿態,維持衛星能源安全。
抬升軌道高度 越過「死亡線」
衛星能源安全問題解決後,科研團隊又開始直面衛星入軌高度嚴重不足的難題。經遙測分析,DRO-A/B實際進入的初始軌道遠地點高度僅為13.4萬千米,遠低於預先設計的30萬千米。
3月15日,工程團隊果斷作出決策:雙星不分離,並迅速制定軌道重構策略,通過雙星交替利用燃料抬升軌道高度,全力保障衛星組合體飛抵DRO。3月18日和23日,工程團隊成功實施兩次近地點軌道機動補救控制,DRO-A/B衛星高度被相繼抬高到24萬千米、38萬千米,越過「死亡線」。4月2日,DRO-A/B衛星成功實施關鍵奔月機動,進入預設低能地月轉移軌道;7月15日,DRO-A/B衛星成功實施DRO入軌機動。在發射出現異常情況下,DRO-A/B衛星歷經123天飛行,航程超過800萬千米,終於進入預定軌道。
2024年8月28日,工程團隊開展了大膽細緻的遠程操控,使DRO-A/B衛星組合體成功分離,且處於同軌編隊伴飛狀態。分離30分鐘內,雙星互相拍照,科研人員對衛星太陽翼受損情況有了清晰了解。更為重要的是,技術指標顯示,分離後,雙星能源平衡,平台及載荷工作正常。測控大廳內頓時響起一片歡呼!
8月30日,工程團隊一鼓作氣,三顆衛星兩兩之間成功構建K頻段微波星間測量通信鏈路,驗證了三星互聯互通的組網模式。至此,全球首個基於DRO的地月空間三星星座成功實現在軌部署。
為發射異常處置積累經驗
令中國科學院空間應用工程與技術中心研究員張皓最難忘的,是去年3月18日中午12點54分衛星的軌控推力器開機。「那20分鐘可以說是我人生中最漫長的20分鐘,體會到了『心到了嗓子眼的感覺』。」張皓說。
王強表示,科研團隊在工程強約束和發射異常的情況下,獲得了低能地月軌道設計、軌道重構、衛星能源風險管控等方面的實踐經驗,為我國發射部署更多的地月空間航天器,積累了寶貴的理論方法和工程經驗。

