让航天人胆颤心惊的“归零”有多可怕?于途听了都......
发布于 2021-09-06 11:29
最近，《你是我的荣耀》完美落幕，很多小伙伴都被这部都市情感外衣下的硬核航天剧给圈粉了。
但层出不穷的航天术语也让人听得云里雾里的，其中印象最深刻的怕是“归零”了。
在剧中，甚至连于途（男主人公）的工作群群名都叫做「今天你归零了吗」，可见“归零”给航天人带来了多大的心理阴影。
图源：《你是我的荣耀》电视剧
“归零”，其实指的是一旦出现了故障，要从第一步到最后一步逐一溯源，抛弃主观臆断，重新一一验证，直到问题解决。
而它的恐怖之处就在于航天是个系统工程，牵一发而动全身，每一次“归零”都是一项庞大的任务，这背后意味的是无数航天人严谨的态度和辛苦的付出。
今天，我们就剧中出现的一些专业术语，走进航天人的生活。
01
高比冲发动机
剧情一开场，我们的设计师于途自信满满的完成了项目汇报，结果被领导泼了盆凉水——高比冲发动机的方案过于超前！
图源：《你是我的荣耀》电视剧
这里的高比冲发动机是什么意思呢？
所谓比冲，表述的是燃烧单位质量燃料给物体带来的动量变化量，而高比冲发动机就是说这款发动机在消耗同样的燃料情况下，可以使物体的动量变化更多，即产生更大的推力。
于途在剧中设计的深空探测器“搜神号”采用的正是技术先进的电推进发动机，其最大的优点就是比冲大，然而技术难度却很高，目前我国电推进发动机的最大输出还在N级（10N = 1kg），已经达到国际领先水平，但想要用于深空探测还远远不够。因此，这里领导有顾虑是非常合理的。
划重点：
电推进发动机是一种不依赖化学燃烧就能产生推力的设备，它利用电能加速喷射，其比冲是化学推进的数倍甚至数十倍以上，推力小且精确可调，可大幅节省推进剂，提高控制精度，是化学能推进向物理能推进转变的重要实现方式。
目前，我国电推进技术已进入工程应用阶段，其中天和核心舱采用的霍尔推力器就是使用了国内最先进的电推进技术，可以保证在15年内稳定工作约8240小时。
02
“航天是系统工程”
这句话在剧情中出现了不下两次，到底何为“系统工程”？
划重点：
定位准确：如果试验中出现了问题，航天技术人员需要通力合作，分析数据，制作故障树，准确找到问题的原因；
机理清楚：在定位准确后，要对于问题出现的内在物理规律进行探究，将问题分析透彻；
问题复现、措施有效：分析完成后，需要用计算机进行仿真，首先确认之前分析的原因是否会造成故障再次发生，随后再验证后续采取的应对措施是否有效；
举一反三：最后要对问题进行归纳总结，思考是否还有类似问题的存在。
03
“看一下遥测数据”
剧情第9集有一个航天内容的小高潮，就是于途赴西安解决卫星失联的问题。一番寒暄之后到达测控中心，关在（剧中角色）和于途问的第一件事就是“近期卫星的在轨遥测数据”。
卫星在太空中飞行时，外部观测者一般通过雷达或者光学设备进行观测，卫星本身的数据信息则需要遥测系统下传到地面。
遥测数据包含了卫星各系统运作情况、位置姿态情况以及其他参数信息，可以说，遥测是联系卫星与地面的重要纽带，遥测数据是卫星故障诊断的重要依据。一旦卫星遥测信号丢失，就好比拽着风筝的线断了，卫星就很难找回来。
图源：《你是我的荣耀》电视剧
划重点：
遥测系统广泛应用于航空航天领域，分为航天器上的发送端和地面的接收端两个部分。在发送端，首先由传感器将参数信号转成电信号，随后通过调制器将信号融入电磁波中发射。接收端用天线接收到信号后进行解调，并将信号恢复，得到真实信息。
目前，遥测系统将不断实现软件与硬件的标准化、模块化和全系统自动化管理，单数据流码率可以达到2Mbit/s甚至更高。
04
“姿轨控异常”
同样是在第9集卫星维修的场景，在遥测恢复后，现场技术人员立刻对卫星的状态进行分析，这时突然有人报告“姿轨控分系统异常”，让现场的氛围再次陷入了紧张中。
姿轨控分系统是卫星在空间飞行时进行位置和姿态控制的系统，其工作原理是通过推力装置产生控制力（力矩）来改变卫星的位置（姿态）。
姿轨控系统的稳定性对于卫星而言非常重要，比如卫星上的太阳能电池板、遥测天线都有特殊的姿态要求，而卫星为了保证持续在轨飞行也需要轨控系统（轨道控制系统）不断工作，一旦姿轨控系统出现异常，后果不堪设想。
图源：《你是我的荣耀》电视剧
划重点：
姿轨控系统的工作流程：首先感知航天器自身的位置姿态标的偏差，随后结合控制算法获得实施控制的逻辑指令，并将指令发送至发动机执行，实现调整航天器位姿的目的。顺便一提，前面提到的高比冲发动机就是姿轨控系统的重要执行机构。
05
“你有成为BDS的趋势”
剧情飞快进行，我们于途设计师终于要跟自己的女神乔晶晶（女主人公）在一起了。在他的母校，于途对乔晶晶说，“你有成为BDS的趋势”，这里的BDS其实是北斗卫星导航定位系统的简称。
在科技高度发达的今天，导航定位服务已经成为我们生活的重要部分，GPS想必大家也很熟悉了。但是，GPS并不仅仅用于民用，其在军用上特别是精确打击领域也作用巨大。因此，我们国家推出北斗系统，就是为了摆脱美国在导航定位上的垄断，以保证我们的国防力量。
目前，我国北斗共发展了三种型号，2020年6月30日，北斗三号全球卫星导航系统正式部署完成，开始面向全球服务。
北斗三号系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步卫星组成，相较于GPS系统，具有更强的遮挡能力和更稳定的服务。其中，系统独创的倾斜同步轨道卫星可以为亚太用户提供更优质的服务。
06
“XX正常”
电视剧的最后，终于来到了“搜神号”发射的日子，如果大家看过神舟十二号发射直播的话，对指挥大厅内工作人员发出的口令一定非常熟悉，“酒泉，光学跟踪正常”、“太原雷达跟踪正常”、“青岛雷达跟踪正常”、“长江六号发现目标，跟踪正常”。
这些口令代表什么意思呢，长江六号跟电影《长江7号》又有啥关系呢？
原来，火箭发射后，地面的测控站需要对火箭进行不断地跟踪并判断火箭的工作状况。随着时间的推移，负责跟踪的测控站也要随之而改变。
以神舟十二号发射为例，火箭自西向东飞行，与地球自转方向一致，先后经过了酒泉、渭南、青岛三个观测站的上空。
为了实现对火箭的跟踪，我国在境内建立了多个测控站，但这不还够，火箭飞出国界后还需要太平洋上的远望六号观测船来发挥作用，它在发射行动中的代号就叫“长江六号”。
好了，今天的分享就到这里，除了以上的解析，这部剧中的航天知识还有很多，就不在此一一展开了。如果大家对剧中其它的航天内容感兴趣，可以自行检索更多的资料哦 ~
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封图：pixabay
来源：上海科技馆
编辑：Eric
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