會“説話” 能“自我修復”——詳解交會對接微波雷達

    新華社北京10月21日電（金文莉）“有了，目標捕獲了！”中國航太科工二院25所空間載荷技術總體研究室主任、微波雷達主任設計師蔣清富指著螢幕上變化的曲線，大聲地説......

    19日3時31分，神舟十一號載人飛船經過多次變軌，與天宮二號空間實驗室成功實現自動交會對接。其中，中國獨立研發的具備高精度測量能力的微波雷達圓滿完成探測、捕獲、跟蹤、測量任務，為“天神相會”再當完美“紅娘”。

    會“説話”的太空“千裏眼”

    神舟十一號升空後的第20個小時，其安裝的微波雷達主機首次加電開機，順利通過自校準。之後裝備在天宮二號的應答機開機，數據判讀顯示雙方一切正常！

    18日22時許，當神舟十一號距離天宮二號還有200多公里的距離，微波雷達再次加電，為捕獲目標進入工作狀態。

    加電幾分鐘後，天宮二號與神舟十一號首次捕獲目標，鎖定後微波雷達全程穩定跟蹤。

    目標捕獲後，微波雷達緊緊鎖定天宮二號，此時，指針已過零點。

    監控螢幕上，不斷回傳著兩飛行器的相對位置資訊，微波交會對接微波雷達總工程師孫武帶領大家仔細地判讀分析。

    “我們為新一代微波雷達增加了通信功能，實驗室和飛船溝通變得更及時和精準。”孫武説，根據天宮二號及以後的空間站任務的要求，交會對接將呈現常態化、快速化的趨勢，一個高效、可靠的雷達通信平臺不可或缺。

    微波雷達主要作用在200公里到20米的中遠端范圍，可謂名副其實的“千裏眼”。這一次，以往沉默的“千裏眼”會“説話”了，變得更加強大。

    升級換代：更小、更輕、更精確

    揚聲器裏，不時傳來指揮員下達調度密碼和地面測控站、“遠望”號測量船報告的聲音。此刻，神舟十一號與天宮二號相距約20米，微波雷達仍然跟蹤穩定。

    對接任務圓滿完成！指揮大廳裏響起雷鳴般的掌聲。微波雷達團隊的試驗隊員緊緊盯著最新數據，他們已連續工作了18個小時。

    孫武也激動地站起來，與團隊成員相互擊掌、相互擁抱。這位50多歲的空間雷達專家難掩激動：“我們這雙高科技‘眼睛’各項結果遠優于指標要求，為交會對接牢牢牽起紅線！”

    接近A4紙大小、重量還不到6公斤，交會對接微波雷達看起來袖珍，其自主智慧財産權達100%，技術更是穩居世界一流。

    在原有技術的積累上，新一代微波雷達産品重點開展了小型化、輕量化的改進。“重量是神舟十號雷達的一半，體積是以前的三分之一。”蔣清富介紹説，它的功耗更減少到原來的三分之二。“這意味著雷達可以在太空工作得更久，從而將在探月和火星探測上發揮更大作用”。

    新一代微波雷達的性能有多強？孫武用一係列比喻讓數據變得更直觀：“在測量范圍上，它上至北京五環一整圈，下至一張桌子的長度；在測距精確程度上，可以達到一把20公分的尺長；在測角精度上，達到相當于人眼測試視力時相鄰兩行之間的角度；在速度測量的誤差上，基本小于一只螞蟻的爬行速度。

    蔣清富透露，本次交會對接微波雷達技術設計超前，包含著第一代産品與第二代産品的匹配對接，升級換代後的最新産品將裝備在明年天舟一號貨運飛船上。

    新增自我修復功能應對太空高能粒子

    對于整個立在艙外的雷達來説，太空中充斥的各種高能粒子是最危險的“敵人”，它們會像潮水一樣“衝擊”微波雷達。

    神舟十一號與天宮二號交會對接時，微波雷達軟件工程主任設計師徐秋峰托著腮幫，目光緊緊跟隨測量曲線。看上去，線條很平滑。“這説明我們産品的抗幹擾能力還不錯。”

    “不同軌道高度的空間環境不一樣，軌道高度越高，空間高能粒子分布區域越廣、粒子通量越大，對設備的危害可能性越大。”蔣清富介紹説，“整個立在艙外的微波雷達係統要抗擊的住空間高能粒子的衝擊，必須有一套可靠的防護措施，才能適應高軌道空間站未來長時服役任務的要求。”

    徐秋鋒介紹説，新一代微波雷達增強了抗單粒子打翻的能力，還採取動態刷新等措施，“就像披上了一層自我修復的盔甲，在應對高能粒子衝擊時，能夠及時識別損傷‘細胞’並快速‘克隆再生’，恢復産品正常功能，抗輻射性能提高1個數量級以上”。

    此次執行任務的應答機正是因為搭建了這樣的自我修復係統，即便面對‘槍林彈雨’，也能堅守崗位、不辱使命。

    不僅如此，在研制改進中，團隊還充分考慮了後續空間交會對接任務的要求，在演算法、體制上都留有冗余。産品增加的測量通信一體化功能，將在後續任務中發揮作用。

    “隨著載人航太和深空探測任務的發展，25所不斷開拓創新，研制的空間産品正在實現跨代升級和係列化發展。”微波雷達項目所級指揮黃宜虎説。