卫星控制员是怎么工作的

科学探索|发布日期:2017-09-08 10:24:00|编辑:小九怪事网

摘要卫星控制员是怎么工作的?操纵卫星可不是一件容易的事情。在工作的时候,卫星飞行员只能对着一大堆数字和字母做出反应。略有疏忽就会酿成大错,操作卫星的指令实际上是一长串的字母和数字,“卫星飞行员”只能对着一大堆数字和字母做出反应。略有疏忽就会酿

卫星控制员是怎么工作的?操纵卫星可不是一件容易的事情。在工作的时候,卫星飞行员只能对着一大堆数字和字母做出反应。略有疏忽就会酿成大错,操作卫星的指令实际上是一长串的字母和数字,“卫星飞行员”只能对着一大堆数字和字母做出反应。略有疏忽就会酿成大错。

物理学家特洛勒普是一名航天工程师。他在一间房间里为德国Telespazio VEGA公司架设起4台电脑,每台电脑都配有耳机和麦克风,供柏林国际航天展(ILS)的访客们参观。一组“卫星飞行员”将通过这些设备,练习如何让观测卫星进入预定轨道。练习最初的模拟场景是在法属圭亚那太空基地发射阿丽亚娜运载火箭。一台投影仪把发射场地的实景投射在模拟器所在房间的墙上。

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没过多久,火箭就进入了预定轨道。然后,来自休斯敦美国宇航局的地面工程师就发来消息,确认卫星已经脱离火箭,成功释放。它现在就这样孤零零的在轨道上徘徊。

卫星没电就“歇菜”

现在动作必须要快:“这是整个任务中的一个关键时刻”,物理学家特洛勒普说道。“卫星需要太阳能电池板才能获取能源,所以我们现在必须尽快展开电池板。”

他向飞行控制团队表示:“你们已经收到了休斯敦地面工程人员的消息,现在操作着这部造价高达7亿5千万欧元的太空船。这是多年来超过500人工作的心血。你们现在的责任是,不让任务在这里终结。”

像乐团指挥一样,所以,现在就轮到航天器运营经理(SOM)拉默特掌权了。他说:“我们参照操作程序表,它会告诉我们该按什么顺序完成所有的操作。”这位软件工程师的角色就好比交响乐团的指挥一样。他指挥着团队成员一步步完成打开太阳能电池板的操作。

“卫星驾驶员”就是这样训练的

“首先,我会检查所有人是否都能够通过对讲装置交流。”另外的两名卫星飞行员是SOE1和SOE2,SOE的意思是“航天器运营工程师”。这些人分管着各个技术领域。他们是软件工程师马特以及航空航天技术工程师伯德曼。除此以外,还有本身工作是会务协调专员的菲舍尔(Jens Fischer),今天承担起航天器控制员的角色。他的任务是,保障地面与卫星之间的交流畅通无阻。

龙卷风是怎样形成的?火焰龙卷风又叫火怪,火旋风,火焰龙卷风形成原因是强烈热量和涌动风流结合在一起将形成旋转的空气涡流,旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体。

美国密苏里州一名女子在开车经过奇利科西(Chillicothe, Missouri)一个农场时,偶然拍下了这张奇特的“火焰龙卷风”照片:一个农民在自己田地里燃烧农作物时,熊熊燃烧的火焰被大风吹成了一个漩涡,迅速窜上天空。

这一难得一见的自然景观,通常被人们称作“火恶魔”(fire devil)。照片的拍摄者杰娜·科佩林(Janae Copelin)表示,自己当时碰巧开车经过该地,被这一景象所惊呆,于是赶紧拍下现场照片。

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科佩林称,当时火焰正好遇上一阵强风,于是在空中形成了一个色彩丰富、包裹在厚厚云层中的火焰漩涡,极具魔幻色彩。

科佩林随后将她所拍下的照片分享到了社交网站,并标注声明“no filter”(没有滤镜),以强调这张照片并未经过后期处理。她在照片描述中写道:“一个美好的周末,这必须是我见过的最酷/最可怕的事情。”

科佩林随后对记者表示,这场火焰龙卷风在现场掀起了一阵巨大的声响和热浪,场景可怖,不过这一情形只持续了大概一两分钟。

火焰龙卷风又叫火怪,火旋风,是指当火情发生时,空气的温度和热能梯度满足某些条件,火苗形成一个垂直的漩涡,旋风般直插入天空的罕见现象,通常旋转火焰看上去都很纤细,但高度却可达到上百英尺。

可惜的是,来揭秘吧得知火焰龙卷风持续的时间有限,一般只有几分钟,但如果风力强劲能持续更长的时间。火焰龙卷风的形成需要具备一定条件:强烈热量和涌动风流结合在一起将形成旋转的空气涡流。这些空气涡流可收紧形成类似龙卷风结构,旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体。

 

拉默特说:“现在,我们得检查卫星是否已经传来了数据。”他向团队发问:“SOM向SOE2确认,已经收到遥测数据。”这指的是卫星自己收集,并发回地球的所有数据。比如说有关它运行状态及位置的信息。还包括哪些开关是开启的,哪些是关闭的,以及电池状态等信息。

只有当地面上的卫星飞行员确认收到信息后,航天器运营经理(SOM)拉默特才能对卫星的状况有一个全面的瞭解。一切按计划进行。现在,他才会委托团队向卫星发回操作指令。

连串的数字和固定模式

操作卫星的指令,比如说启动伸展太阳能电池板引擎的指令,实际上是一长串的字母和数字。模拟器培训员特洛勒普解释说:“每条指令都有着特定的结构,其中包括大量附加信息。好让航天飞机知道是谁发出的指令,指令是否有效等等……这可以是很简单的信息链,比如一个数字零或一。其中也可以包含许多信息。要看这是一条什么样的指令。”

在经过了无数串的字母数字指令以及大约15分钟后,终于成功了:遥测数据证实,已经打开太阳能电池板。拉默特高兴的说:“目前为止一切看上去很不错,你们做得很好。”进入下页

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卫星飞行员得顶住压力

大多数情况下进展都会顺利,因为卫星飞行员们严格按照操作规定行事。对于每一个在预料之中的事故,都有应急方案。那是一大堆装得满满的文件夹。Telespazio VEGA公司的发言人索科罗斯基(Sokolowski)说:“这看上去并不性感,但这是操作员工作的基础……他们必须解读数据,有时既乏味,又紧张。”

飞行员在获准操作真的卫星之前,必须在模拟器上进行数月的训练演习,证明自己能够眼观大局,承受压力。航空航天技术工程师伯德曼的一次经历绝对不能在真正发射卫星的过程中重演。他曾以教员的身份参与了一次通过自动运输机向国际空间站运送物资的模拟演习。

伯德曼回忆说:“大约8个小时后,用户向我们表示:这个模拟器根本不管用。我无法发出指令,什么都不灵了。”但其实模拟器完全运行正常。问题是:“学员们忘记展开卫星的太阳能电池板。电池8个小时后就耗尽了。

他们在翻阅操作文件的时候没有注意到有几张纸被粘在了一起,所以跳过了这一步,还对此毫无察觉。”如果这一切发生在现实场景中,自动运输机也就失踪了,国际空间站的宇航员们也无法获得物资补给。

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