揭秘｜“悟空”号卫星太空“延寿”，离不开地上的“大管家”( 三 ) 截至2021年12月17日

十六进制字符串指令，是任务中心与卫星沟通的语言。载荷重新加电、初始化、恢复正常观测模式、事件表、数传星历表……一条条指令从任务中心迅速发送至地面站点，并通过天地链路传输到“悟空”的“大脑” 。几百条指令，将“悟空”所有载荷调整到最新工作状态，确保其继续稳定执行科学观测任务。
在星地测控资源充足的情况下，任务中心对卫星的操控可达“分钟级响应” 。这一点对于科学卫星来说极为重要，一旦发生未被列入日常观测计划的科学机遇性事件，需要临时开展应急观测时，任务中心要及时上传指令，指挥卫星转换姿态，对准观测目标。
在极光干涉引力波天文台和室女座引力波天文台首次发现双中子星合并引力波事件中，通过“分钟级响应” ，我国第一颗空间X射线天文卫星——“慧眼”对该事件进行了成功监测。

文章图片
资料图片。
2017年8月18日零时58分， “慧眼”将日常观测任务的科学数据传至地面。数据产品2分钟内分发至科学家团队。经过数据分析，科学家发现，某天区可能存在引力波爆发，于是紧急与运控中心取得联系。
1时40分， “需安排两次小天区观测”的应急科学计划提交。任务中心在10分钟内迅速完成科学计划的接收、审核、指令编制、指令反演、复核。
1时50分，应急指令顺利上传至“慧眼” ，对指定天区开展观测。
2时44分， “慧眼”回传首批引力波事件观测数据。
2时49分，数据预处理完成，生成第一批科学数据产品。
3时，事件全部科学数据产品生产、分发完成。
行云流水的操控，保障了科学家在第一时间拿到第一手数据，迅速开展科研工作。当晚，数据中心总计提供事件发生期间的科学数据产品1059个，共23.17GB 。
“慧眼”的观测，为全面理解该引力波事件和引力波闪的物理机制做出了重要贡献。而此时，立了大功的“慧眼”刚刚在轨试运行2个月，还处在磨合的“试用期” 。它出色的表现，得益于运控中心强大的技术平台支持，各单位之间完善敏捷的协同工作流程，以及卫星载荷灵敏、强大的功能。
在空间科学先导二期后续任务中，计划发射的天基多波段空间变源监视器卫星和爱因斯坦探针卫星将具备通过“北斗”系统即时上传数据的能力，这将极大地提高运控中心的应急响应能力。
养生保健“护理师”
一颗卫星到底能在太空中工作多久？这是一笔经济账，也是一笔科学账。
科学卫星是一个多系统协同工作的装置。在项目建设之初，科学家会根据卫星需要完成的科学任务目标，为它制定一个“寿命”期限，内部的各载荷单位再比照这一标准各自进行设计制造。
增加卫星的设计寿命，意味着其研制成本也将大幅增加。但如果卫星在轨运行得到有效维护，其在轨服役超出预期的设计寿命，便能够大大节约观测所需的成本。而超过设计寿命后，卫星究竟能够继续健康工作多久，就更加依赖于地面系统的监测、管理和保障，尽量延长它们的工作时间。
经过权衡， “悟空”在建造时，任务时限被确定为3年，其实际造价远低于国外的同类探测器。
卫星是否能延寿在轨运行，需要经过严格的评估与技术专家的评审。经过3次延寿评审的“悟空” ，实际在轨工作时间已经达到了设计寿命的两倍，其整星指标评定依然是100分，这意味着， “悟空”一直保持着完美的工作状态。这证明了在前期研制过程中，大到卫星设计、载荷管理，小到一颗螺丝、一次焊接， “悟空”的每一个细节都已经做到了极致。