飞行器的轨道修正从来不是单一答案,而是多种策略之间的博弈。不同的修正方式,可以选择不同的时间点、不同的推力大小与方向来实现目标。
比如,可以提前修正,用较小的推力逐步拉回轨道;也可以延后修正,用更强的推力一次完成。但无论哪种方式,都能让飞行器回到既定轨道,只是背后的燃料消耗与风险系数截然不同。
由于存在推力器响应延迟和传感器误差,姜蕴宁必须在多种假设下,预先准备多套修正方案——
方案一:精准度最高,但执行条件极为苛刻;
方案二:稳妥可靠,却需要消耗更多燃料;
方案三:风险更大,却具备较强的容错性。
此外,她和顾远舟还必须设计备用方案,以确保在执行过程中一旦出现突发情况,能够立即切换,避免陷入无法挽回的境地。
控制室内,屏幕上不断刷新着运算结果。
当“偏差控制——米级以内”的字样定格在大屏幕上时,整个控制室陷入了短暂的寂静。偌大的控制室只剩下仪器的嗡鸣和数据刷新时的“滴答”声响。
所有科研人员都看懂了这意味着什么。
但没人敢出声,生怕打扰到顾远舟和姜蕴宁。
其实,姜蕴宁刚出现时,不少人对她能否救场都抱有怀疑的态度。
可短短几个小时后,她敏锐的判断力与冷静的推演过程,早已让所有质疑声归于沉寂。
是骡子是马,拉出来遛一圈。
在场的都是行家里手,一眼就能看出她的能力。
对于模拟结果,两人都沉默了。
片刻后,姜蕴宁盯着屏幕,缓缓开口:“方案一的精度最高——如果执行成功,轨道偏差能被压缩到米级以内。”
飞行器在蓝星轨道上运行时,它们的速度通常在 7.8 km/s 左右,也就是一秒钟飞行接近 8 公里。在这样巨大的速度下,如果轨道修正后的位置误差能压缩到米级以内,那几乎等于实现了“极其精确”的修正。
而这,意味着什么?
这意味着,从卫星部署到空间站对接,从深空探测到战略任务,华国将拥有更可靠、更精准的掌控力。因为能够把误差控制在米级,说明华国的推演模型、算法修正、控制指令以及飞行器硬件的综合实力已经跻身世界最前列。
这也正是顾远舟请求姜蕴宁支援的原因。
回顾天舟五号当年的模拟轨迹,推力切换点和系统状态变量——比如加速度、速度、推力方向——会在某些时刻突然剧烈变化,属于典型的非线性跃迁区。
面对这样的复杂情况,姜蕴宁采用滤波机制提前“修整”,平滑计算过程,使整体轨道修正更加稳定可靠。每一次误差的控制,都经过她精密的算法加持。
即使预感姜蕴宁会给他惊喜,但是直到这一刻,最终的模拟结果出来,还是超出了顾远舟的想象。
顾远舟看了姜蕴宁一眼,她反而十分淡定,似乎……见怪不怪。
他再抬头盯向屏幕上的参数,眉头紧锁:“可是,这套方案要求推力器延迟控制在 0.1 秒以内,几乎等于零延迟。”
他的表情充满了不可能。
理论与实际操作之间的差距,如同横亘的鸿沟般宽广。
顾远舟手指轻敲桌面,缓缓开口:“而且燃料喷射量必须精确到毫克级,稍有偏差,就可能让飞行器偏离轨道。”
而轨道偏离最严重的后果是:飞行器完全失控或报废,任务失败,甚至可能造成人员伤亡或国际舆论冲击。
他顿了顿,又补充:“姿态调整误差不得超过 0.01°,而窗口期不到一分钟。”
姿态调整指的是控制飞行器在空间中的方向和朝向,而每一个微小角度偏差都可能造成无法挽回的后果。
姜蕴宁点点头,语气平静:“是的,执行难度极高。”
风浪越大,收获越丰,但风险也同样惊人。
两人对视一眼,都明白这套方案的风险几乎等同于豪赌。
在这种关乎成败的局面里,没有人愿意轻易把飞行器押在概率上。
“我们还有时间窗口。”姜蕴宁低声开口,语气沉稳,“建议把所有备选方案都模拟一遍,哪怕概率再低,也要保留数据。最后的选择,交由指挥部定夺。”
她没有把话说尽。真正让她有底气的,是自己在算法和模型优化上的掌控力——她的误差控制精准,往往能比常规预估再收紧一层。只是这种话不必说出来,结果会替她证明一切。
顾远舟目光依旧紧盯着屏幕,心底却略微松了一寸。尽管刚才那套方案风险极高,但至少提供了一条可行的思路。
听到姜蕴宁的建议,他微微颔首,算是达成了默契。
屏幕上,第二套修正方案的模拟结果随之跳出。曲线线条比刚才平稳得多,燃料消耗、推力矢量和轨道修正区间都一一标注。
姜蕴宁的目光落在燃料消耗上,微微皱眉。为了确保万无一失,她又重新计算了一遍。
数据没有问题。
顾远舟见她停下来,沉声开口:“方案二看起来更稳妥,容错率也比前一个方案高。但问题是——代价是燃料消耗几乎翻倍,一旦执行,我们后续调整的余量会非常有限。”
飞行器上携带的燃料通常非常有限,这是航天任务设计时最严苛的约束之一。
轨道修正时为什么要计算得极其精确?
因为燃料是“不可再生的稀缺资源”,一旦用多了,就少一次修正机会;用错了,整个任务甚至可能提前终止。
当然有人会问,为什么不多带点燃料?
火箭要将飞行器送入太空时,燃料本身也是重量。携带太多燃料,就意味着需要更大的火箭、更昂贵的发射成本。因此,大多数飞行器只携带“恰好够用”的燃料,保证完成任务,同时避免浪费。
顾远舟盯着曲线停顿了一下,手指在参数上点了点:“所以,这个方案的主要风险在于燃料不足时只能执行一次。”
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