大洋上的“移動科學(xué)城”

秦斌

2019年9月29日，新中國70華誕前夕，伴隨著船員齊聲高唱《我和我的祖國》的歌聲，遠(yuǎn)望3號遠(yuǎn)洋航天測量船再次解纜出航，緩緩駛離中國衛(wèi)星海上測控部，奔赴太平洋海域執(zhí)行北斗三號等兩次海上衛(wèi)星測控任務(wù)。

本刊記者隨船出航，記錄下大洋上的“移動科學(xué)城”工作與生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。

離岸，出航，于外人是一種充滿刺激的新鮮體驗(yàn)，于遠(yuǎn)望人是任務(wù)的開始。經(jīng)過10天的晝夜行駛，遠(yuǎn)望3號船到達(dá)太平洋預(yù)定測量海域，等待西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射衛(wèi)星，進(jìn)行測控工作。船上的通信、測控、航海系統(tǒng)開始忙碌起來。為了保障測控任務(wù)的完成，通信、測控等系統(tǒng)開始在電腦前協(xié)調(diào)演練，確保測控萬無一失。動力系統(tǒng)也開始針對測量船的動力、電力等設(shè)施進(jìn)行維修保養(yǎng)。每天22時，各系統(tǒng)負(fù)責(zé)人開始針對一天的工作進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)，對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整。

每天，船上的技術(shù)人員都要對機(jī)器進(jìn)行反復(fù)測試。“船舶經(jīng)長時間海上顛簸、震動、海水侵蝕等常常會使設(shè)備性能下降或帶來其他隱患，我們需要對設(shè)備動態(tài)性能開展全面檢查和測試。”遠(yuǎn)望3號船副船長王小兵說。

“長江三號跟蹤正常，遙測信號正常，衛(wèi)星飛行正常……”

海上當(dāng)?shù)貢r間2019年10月18日凌晨3時21分，北京時間10月17日23時21分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭將通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星四號送入太空。20多分鐘后，作為本次任務(wù)唯一的海上測控點(diǎn)，距離祖國萬里之遙的遠(yuǎn)望3號船指中心，調(diào)度廣播中響起了這句話。

遠(yuǎn)望3號測量船在太平洋上接過陸地測控的接力棒，在大洋深處及時發(fā)現(xiàn)并成功捕獲目標(biāo)。兩套船載航天測控設(shè)備迅速接收到火箭遙測參數(shù)，同時對火箭及衛(wèi)星開展測量工作，并準(zhǔn)確向西安衛(wèi)星測控中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)送數(shù)據(jù)。整個測控過程持續(xù)約500秒，為火箭三級二次關(guān)機(jī)、星箭分離等一系列關(guān)鍵動作提供了有力測控支撐。

本次任務(wù)是遠(yuǎn)望3號船今年第4次執(zhí)行衛(wèi)星海上測控任務(wù)，任務(wù)結(jié)束后，遠(yuǎn)望3號船向大洋深處駛?cè)ィ^續(xù)執(zhí)行其他型號衛(wèi)星的海上測控任務(wù)。

外行看熱鬧，內(nèi)行看門道。船甲板上是大大小小各式各樣的天線、接收器，各艙室設(shè)備紛繁復(fù)雜，各系統(tǒng)間是如何配合的？充滿神秘色彩的“測控”又是如何進(jìn)行的？

遠(yuǎn)望3號船船長倪留國介紹說：“遠(yuǎn)望3號船在3600平方米的甲板上，有30多個天線。船上安裝的多種大型測控設(shè)備，能完成對火箭、衛(wèi)星、飛船等航天器的海上跟蹤測控任務(wù)，并能與遠(yuǎn)在國內(nèi)的任務(wù)中心進(jìn)行實(shí)時通信和數(shù)據(jù)交換。”遠(yuǎn)望3號船通信系統(tǒng)工程師李兵則說：“遠(yuǎn)望3號船通信系統(tǒng)承擔(dān)的主要職能是負(fù)責(zé)船與岸上的通信，大、小衛(wèi)通同時搭建通信鏈路，構(gòu)建岸船通信網(wǎng)絡(luò)，提供時間統(tǒng)一系統(tǒng)、調(diào)度、應(yīng)急通信等保障內(nèi)容，在執(zhí)行任務(wù)時確保信息交互迅速、準(zhǔn)確、不間斷。”

測控系統(tǒng)高級工程師劉輝峰說：“受到地球曲率影響，地面測控站無法滿足對航天器整個飛行過程跟蹤、測控的需要，這就需在海洋上布設(shè)航天測量船對航天器進(jìn)行測量控制。”據(jù)劉高工介紹，測量包括外測和遙測，外測確定航天器空間位置，遙測了解航天器內(nèi)部工作狀態(tài)。遙控是通過向航天器發(fā)送各種遙控指令和注入數(shù)據(jù)來控制航天器的飛行和返回。

遠(yuǎn)洋航天測量船是對火箭、衛(wèi)星等航天器進(jìn)行跟蹤測量和控制的專用船，是航天測控網(wǎng)的海上機(jī)動測量站，根據(jù)火箭、衛(wèi)星等的飛行軌道和測控要求安排在適當(dāng)?shù)暮Ｓ蛭恢谩Ｋ赃@次衛(wèi)星發(fā)射的海上測控點(diǎn)，南太平洋任務(wù)海域最合適，這也是他們離開祖國遠(yuǎn)涉重洋的原因。

中國衛(wèi)星海上測控部高級工程師何劍偉介紹說：“隨著中國航天事業(yè)的發(fā)展，衛(wèi)星發(fā)射的頻率越來越高。遠(yuǎn)望3號測量船從幾年出一次海，到一年出幾次海，再到一次出海多次任務(wù)，標(biāo)志著中國航天事業(yè)在不斷向前發(fā)展。”

20世紀(jì)70年代，為發(fā)展遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭和人造衛(wèi)星，以毛澤東主席手書、葉劍英元帥七律詩《遠(yuǎn)望》命名的航天遠(yuǎn)洋測量船，遠(yuǎn)望1號、2號船相繼建成下水，將航天測控網(wǎng)延伸到浩瀚的大洋之上。中國也成為繼美國、蘇聯(lián)和法國之后，第四個擁有航天遠(yuǎn)洋測量船的國家。目前遠(yuǎn)望有3、5、6、7號測量船在海上繼續(xù)執(zhí)行測控任務(wù)。

遠(yuǎn)望3號船是中國自主設(shè)計(jì)和建造的第二代航天測控船，于1995年5月正式投入使用。船長180米，寬22.2米，滿載排水量1.7萬噸，最高航速18節(jié)（約34公里/小時），續(xù)航力1.8萬海里，海上自持力可滿足320人100天。全船包括航海氣象、航天測控、全球通信、船舶動力、后勤保障等五大系統(tǒng)，匯集了中國船舶、電子、氣象、通信等多方面先進(jìn)技術(shù)，是名副其實(shí)的大洋上的“移動科學(xué)城”，被評為“中國十大名船”。

船上搭載的先進(jìn)設(shè)備主要擔(dān)負(fù)對火箭高中低軌衛(wèi)星和飛船及空間站等目標(biāo)的海上測控通信等任務(wù)。下水20多年來，遠(yuǎn)望3號遠(yuǎn)涉重洋53次，圓滿完成以神舟、嫦娥、北斗系列工程為代表的84次海上測控任務(wù)，測控成功率達(dá)百分之百。

從神舟一號飛船升空到神舟十號飛船與天宮一號交匯對接，遠(yuǎn)望3號船先后圓滿完成對飛船的調(diào)姿、制動返回等關(guān)鍵測控任務(wù)，及時補(bǔ)發(fā)飛船返回控制指令、搶救留軌艙，奪取了神舟任務(wù)全部成功的輝煌成就。“嫦娥”飛天，遠(yuǎn)望3號船測控距離突破40萬公里，圓滿完成了嫦娥一號探月工程海上測控任務(wù)，開啟了中華民族探索深空奧秘的新紀(jì)元，并圓滿完成對嫦娥的歷次保駕護(hù)航。從北斗二號到北斗三號，從區(qū)域?qū)Ш降礁采w全球，在發(fā)射的52顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中，遠(yuǎn)望3號船成功執(zhí)行35顆北斗衛(wèi)星海上測控任務(wù)，為中國北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)組網(wǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。

遠(yuǎn)望3號船是四艘在用的測量船中，使用時間最長、航程最遠(yuǎn)，也是唯一一艘到過三大洋的測量船。它安全行駛70萬海里，相當(dāng)于繞地球赤道30余圈。

與陸地測控不同，海上測控在海浪涌動、船體晃動、天線擺動狀況下，短時間準(zhǔn)確測量和控制高速運(yùn)動的航天器，極小的失誤都將造成嚴(yán)重的后果。在大洋深處測控衛(wèi)星飛越測量船上空的時間很短，每個數(shù)據(jù)的獲取更在轉(zhuǎn)瞬之間，關(guān)鍵時刻的成功在于平時技能的熟練和準(zhǔn)備的充分。遠(yuǎn)望3號船動力系統(tǒng)輪機(jī)長陳超介紹，船載設(shè)備在捕獲、跟蹤目標(biāo)時要克服船搖的影響。船底前后各有一對定船“神器”—減搖鰭，它們可以大大減輕涌浪造成的船舶和船上設(shè)備搖擺。

在此次記者隨船起航之前，2019年，遠(yuǎn)望3號船已累計(jì)出航83天，圓滿完成了天鏈二號、北斗三號等3次海上測控任務(wù)。本航次是遠(yuǎn)望3號船累計(jì)執(zhí)行第84次海上測控任務(wù)，主要擔(dān)負(fù)北斗三號IGSO-3衛(wèi)星等海上測控任務(wù)。該衛(wèi)星的發(fā)射對推動北斗三號全球系統(tǒng)組網(wǎng)建設(shè)具有重大的意義，是北斗二號系統(tǒng)向北斗三號系統(tǒng)平穩(wěn)過渡的重要任務(wù)。

測控系統(tǒng)黨支部書記湯向坤介紹說：“能在遠(yuǎn)望上工作，不僅需要有高學(xué)歷和技術(shù)，最主要的還得有過硬的心理素質(zhì)。”一次出海任務(wù)，短則30天，長則100多天，全體船員大多數(shù)時間要在封閉的空間里工作和生活。船只孤獨(dú)地行駛在大洋中，四周只有湛藍(lán)的大海和一望無邊的天空。看似浪漫的海上之行，長期的行駛，對船員的心理和生理都是不小挑戰(zhàn)。

每天7時20分，船艙里的喇叭準(zhǔn)時響起早餐的通知，全體船員分批次到達(dá)餐廳用餐—教科書般“刻板”而又緊張忙碌的一天開始了。早餐后進(jìn)行各房間的小掃除，清理衛(wèi)生。8時20分，人員準(zhǔn)時到崗開始一天的工作。中午，全船工作人員分批開始午餐，午餐后午休。午休起床后，繼續(xù)工作。傍晚時分，無工作任務(wù)的船員開始體育鍛煉。18時，開始晚餐。晚餐后休息，有工作的繼續(xù)回到機(jī)房工作，其他船員參與晚間的學(xué)習(xí)、匯報(bào)總結(jié)工作，直至22時30分熄燈休息……一切工作按部就班，一天的時間既慢又快，一切看起來是程式化的“復(fù)制”，但容不得有半點(diǎn)失誤。

在遠(yuǎn)望測量船上，體力付出最多的是負(fù)責(zé)后勤保障的后勤系統(tǒng)，工作環(huán)境最艱苦的是動力系統(tǒng)，“摸黑”工作的是航海系統(tǒng)……

后勤系統(tǒng)的“大管家”徐勇介紹，他們最主要的工作就是負(fù)責(zé)全船近300人的早中晚餐和加班夜宵的制作，做早餐的廚房面點(diǎn)師一般凌晨2時起床開始工作，等到船員們吃完早餐，8時回到休息船艙補(bǔ)休，下午3時又到廚房幫忙制作晚餐。海上的濕度大、溫差大，為避免船員生病，每天徐勇還得召集廚房開會，為菜譜做出調(diào)整。他說：“廚房準(zhǔn)備的菜譜可以兩周不重樣。”

船行駛在海上，蔬菜的保鮮是一大難題，蔬菜保存20天后，營養(yǎng)成分會大大降低，“大管家”徐勇和他的后勤團(tuán)隊(duì)摸索出了自己的方法—冷庫里的蔬菜隔天必須翻一翻，一些綠葉菜按一定比例氮?dú)夂涂諝饣旌媳ｕr效果更好……

在動力系統(tǒng)工作的船員每天都會在溫度為40多攝氏度、噪音在120分貝左右的發(fā)動機(jī)艙工作。而一般來說，常人長時間對噪音的承受度在60分貝左右。船員一天下來至少得洗3次澡。動力系統(tǒng)負(fù)責(zé)船發(fā)動機(jī)的維護(hù)、全船電力的保障、空調(diào)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、海水淡化等設(shè)備的正常工作。今年榮升輪機(jī)長的陳超，2003年大學(xué)畢業(yè)，在這個苦崗位上一干就是16年。

2006年，遠(yuǎn)望3號船經(jīng)歷了一次大改造，安裝了兩套海水淡化裝置，船上有了24小時熱水，船員可以隨時到洗澡間洗熱水澡，洗衣房有了自動洗衣機(jī)和烘干機(jī)，船尾甲板有了健身房，每個房間安裝了閉路電視。船員的生活和工作環(huán)境大為改善。

航海系統(tǒng)人人都是“千里眼”，船只行駛在海上，駕駛室里遠(yuǎn)眺海面，一塊浮木也逃脫不出駕駛艙船員的眼睛。航海系統(tǒng)24小時工作，負(fù)責(zé)按照航線航行，每3小時一班，3班輪流倒班。到了夜晚，駕駛室里只有儀表盤上泛著微弱的光，整個駕駛室里漆黑一片。

遠(yuǎn)洋生活單調(diào)寂寞，為了調(diào)節(jié)船員們的生活，每周船上都會組織各類文化活動。每天傍晚是船上最熱鬧的時候。這是船員們鍛煉的時間，各部門沒有工作的船員們會走上甲板，開展跑步、瑜伽、平板支撐、俯曲拉伸等各種鍛煉。在后甲板的健身房里也都是各部門進(jìn)行鍛煉的人們。船員中不乏運(yùn)動達(dá)人，王明就是其中一位，一出海，他晚上的業(yè)余時間就是跑步。據(jù)他的手機(jī)應(yīng)用軟件統(tǒng)計(jì)，他今年已經(jīng)跑了1200公里。

2017年，遠(yuǎn)望3號船上實(shí)施了垃圾分類。可回收垃圾、可焚燒垃圾、塑料垃圾、廢舊電池、金屬垃圾、玻璃垃圾、有害垃圾等，這幾類垃圾在船上均設(shè)有回收點(diǎn)，集中回收、集中處理。船艙的每個房間和走廊的不同位置都放置了不同垃圾回收箱……據(jù)介紹，遠(yuǎn)望3號船每天處理可焚燒垃圾約0.2立方米，處理可熔塑垃圾約18公斤。每一名船員都竭力成為美麗大洋的“守護(hù)者”，為保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境作出自己的貢獻(xiàn)。

遠(yuǎn)望3號測量船先后有過四任船長，現(xiàn)任船長倪留國是第五任。倪留國1997年航海專業(yè)大學(xué)畢業(yè)后就一直在遠(yuǎn)望3號船上工作，23年里與遠(yuǎn)望3號一起乘風(fēng)破浪，參加過77次海上測控任務(wù)。23年中他執(zhí)行海上測控任務(wù)3062天，相當(dāng)于8年多的時間在海上度過。

船長是船上的總負(fù)責(zé)人，輪船的行駛計(jì)劃、船舶的狀況、后勤的補(bǔ)給、船員的思想狀況等都要思考。此次出海，臨行前的夜里，倪留國還在和同事們商討制定航線，最終決定提前半小時離港，啟用備用航線，全速直接出海，成功規(guī)避“米娜”“海貝思”兩個強(qiáng)臺風(fēng)。

“我們熱愛海上測控事業(yè)，近些年每年有200多天在海上執(zhí)行任務(wù)，睜開眼就是大海和工作，活動范圍就是一條船，手機(jī)沒有信號、電腦無法上網(wǎng)，這對船上的每一位船員來說，在心理和生理上都是不小的考驗(yàn)。”倪留國說。

2014年正月，倪留國的母親去世，當(dāng)時他正在海上出任務(wù)，無法返回。為了能“見上”母親最后一面，他只得電話拜托家人將母親遺體存放殯儀館，待到出海歸來，愧疚的倪留國捧著母親冰冷的臉頰久久不語……就在這次出海，倪留國在船尾甲板剛裝的卡啦OK間點(diǎn)了一首《最美的歌唱給媽媽》，當(dāng)天海上風(fēng)平浪靜，天空中滿是閃爍的星星，歌聲飄向黑夜中偶爾泛起銀光的海面……

倪留國在他的工作筆記里寫有這樣兩句話：“努力到無能為力，用心到感動他心。”“用力把事情干完，用心把事情做好。”

神舟六號任務(wù)飛船返回前緊要關(guān)頭，主設(shè)備USB天線發(fā)生鎖死，遠(yuǎn)望3號工作人員沉著應(yīng)對，成功排障，發(fā)送返回指令，確保航天員安全返回；

嫦娥五號試驗(yàn)返回器再入大氣層，面對電磁信號復(fù)雜變化的“黑障”區(qū)，崗位人員集智攻關(guān)，解決了航天器“看得見”“跟得上”和“報(bào)得準(zhǔn)”等一系列技術(shù)難題；

遠(yuǎn)望3號圓滿完成天宮一號隕落的應(yīng)急測控任務(wù)，為目標(biāo)飛行器落點(diǎn)預(yù)報(bào)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)；

神舟六號任務(wù)中，遠(yuǎn)望3號經(jīng)過“死亡角”好望角，遭遇巨大氣旋夾擊，兩舷最大擺幅達(dá)23度，船員硬是憑著無畏的勇氣和高超的技藝力挽狂瀾，勇闖“鬼門關(guān)”；

神舟九號任務(wù)返航途中，面對“蘇拉”“達(dá)維”“海葵”三股臺風(fēng)夾擊，遠(yuǎn)望3號先后5次組織氣象會商，4次改變航線，左突右避、巧妙周旋，成功沖出了臺風(fēng)巨浪包圍圈；

2018年，遠(yuǎn)望3號準(zhǔn)確預(yù)判臺風(fēng)“馬庫斯”“康妮”“派比安”發(fā)展動向，及時啟用備用航線，科學(xué)采用提前出航、直接遠(yuǎn)航、果斷滯航、靈活怠航等方式掌握船舶行動主動權(quán)；

……

遠(yuǎn)望3號船創(chuàng)造了轉(zhuǎn)換周期最短、執(zhí)行任務(wù)最多等多項(xiàng)紀(jì)錄，先后取得40多項(xiàng)國家級重大科研成果，成為名副其實(shí)的測控專家、海天先鋒。

2008年11月，時任船長張志兵參加神舟七號任務(wù)先進(jìn)事跡報(bào)告團(tuán)，受到時任中國國家主席胡錦濤的親切接見。2013年7月，時任船長蘭秀凱作為神舟十號飛行任務(wù)先進(jìn)集體代表，受到中國國家主席習(xí)主席的親切接見。2019年2月20日，現(xiàn)任船長倪留國作為探月工程嫦娥四號任務(wù)參研參試人員代表受到中國國家主席習(xí)近平的親切接見。

自1998年首次停靠新西蘭奧克蘭港以來，遠(yuǎn)望3號船先后45次停靠南非德班、開普敦港，新加坡港，毛里求斯路易港，馬來西亞巴生港，法屬帕皮提港，菲律賓達(dá)沃港，斐濟(jì)蘇瓦港，印尼雅加達(dá)、比通港，斯里蘭卡科倫坡港和澳大利亞弗里曼特爾港等11國13港，成功開創(chuàng)了中國在航天遠(yuǎn)洋測控領(lǐng)域開展國際合作的先例。