12天时间，187万公里路程，我国首颗绕月探测卫星————“嫦娥一号”到达月球时，仅与预期时间相差了20秒。精准飞行的背后是北京航天飞行控制中心轨道室科研人员的准确测控，以及他们刻苦攻克的多项关键技术。

  高精度定轨技术使“嫦娥一号”轨道控制精度达到万分之三；国内航天网、天文测控网和欧空局测控网实现首次无缝衔接，解决了现有测控系统覆盖面有盲区的问题，为地月转移段及月球捕获段全过程覆盖提供了技术保障……这群平均年龄29.5岁的年轻人用宝贵的青春在浩瀚宇宙中划出一道绚丽的轨迹。

突破多项关键技术

实现由近及深跨越

  时针指向一个惊心动魄的瞬间：2007年10月24日18时05分，我国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”随火箭直冲云霄，踏上奔月旅程。

  同一时刻，北京航天飞行控制中心飞控大厅后侧的计算机终端机房内，轨道室的科技人员正全神贯注地进行卫星遥测数据和轨道数据处理，密切监视着星箭联合体的飞行状态。

  这是我国的首次探月之旅；这是我国航天飞行控制的新起点。首次探月是突破和掌握深空探测技术的关键之战，对我国航天测控技术提出了新的挑战和更高的要求。轨道控制技术是绕月探测的核心与关键。如果卫星发射准确入轨，控制不准确，将会导致整个任务的失败。

  在“嫦娥一号”卫星奔月的过程中，要经过调相轨道、地月转移轨道、月球捕获轨道3个阶段，10余种工作模式，测控复杂程度创下中国航天之最：

  一是飞行距离远。过去，我国卫星到达的最远距离是地球同步轨道，约8万公里，而月球距地球约40万公里。

  二是控制要求高。“嫦娥一号”卫星轨道设计复杂，因为在地球、月球、卫星三体运动条件下，月球探测卫星的轨道设计较以往地球、卫星相对运动条件下的设计更为复杂，对测控精度要求高、各种测控应急支持实效性强。

  三是控制风险大。卫星8次变轨中，有两次控制具有惟一性和不可逆行，一旦错过时机，或控制稍有偏差，卫星就将偏离轨道。

  为了实现奔月轨道的全程优化轨道控制策略，飞控中心轨道室副主任谢剑锋倾注了全部的心血。有时为了一个小细节，他在机房一坐就是一天一夜。有付出就有收获。他完成的全程优化轨道控制策略，节省了偏差轨道下卫星燃料；他研究出的异常轨道下的控制策略，确保在轨道出现异常或是偏差较大的情况下，卫星也能够及时进行调整，获得飞往月球的最佳路线，提高了卫星被月球捕获的概率。

  轨道力学模型和地月坐标转换是卫星精密定轨的核心。为了开发出精度定轨软件，轨道组组长陈明一边了解卫星最新需求，一边与国外成熟软件进行对比，几百页的软件程序，每一页、每一行、每一句都是认真细致地看了又看，反复研究了再研究。

  不到3年，这群年轻人自主研制完成了“嫦娥一号”卫星轨道确定、轨道控制、计划生成和动力学仿真等测控应用软件，包括60多个进程，4300多个模块，35万余行源程序，并取得了一系列重大科研成果：突破了绕月探测的高精度定轨技术、地月转移轨道及环月轨道的高精度轨道机动控制技术、应急轨道控制技术、全程实时姿态计算和测控状态监视技术等一系列关键技术，成功解决了“远距离测控、高精度测量”等重大技术难题，实现了由近空飞控向深空飞控的跨越，把我国航天测控技术水平推向了新的高度。

创造高精度定轨方法

精确度达到万分之三

  月球，远离地球38万多公里。如何为卫星“铺就”一条精确的奔月之路？面对困难和挑战，科研人员们知难而上，追求精益求精。他们对每一个细节的处理，对每一个流程的细抠硬磨，都到了近乎苛求的地步。在平时的联调、合练和测试中，他们有时为了小数点后6位数和零点几毫米的差别，争得面红耳赤。

  在追求技术完美的争吵声中，他们建立了高精度的地月空间的时间与坐标系统，全天候掌握卫星的精确位置；自主创新了多种姿态计算方法，开发了三维建模软件和配套程序库，使卫星姿态、星上关键设备指向等实现了实时显示；找到精确计算速度增量的方法，得到了准确的实际发动机开关机时间和加速度计测量数据，大大提高了卫星高精度控制能力。

  2007年10月26日，在“嫦娥一号”卫星第1次近地点变轨成功后，轨道控制专家唐歌实在对前几次卫星实际测定轨道与目标轨道的分析比较中发现，有一个参数存在2‰的误差。经过比对，确认此误差属于正常范围之内，不会对卫星产生多少影响。但这位曾经参加过6次载人航天飞行任务的专家，抓住这个小小的误差不放，拿出了详实的修正方案。正是这一修正，将嫦娥一号卫星的轨道控制精度提高了两个数量级，使卫星轨道误差控制在百米量级内。也正是因为这次精确控制，原计划进行的3次中途修正，只用1次便达到了轨控效果，为卫星节省了190多公斤燃料。而这些燃料可以使卫星延长寿命2年，为卫星后续的科学实验赢得了宝贵时间。

  “嫦娥一号”卫星第一次近月制动，对于轨道室来说是生死攸关之战。如果刹车早了，卫星将与月球失之交臂；刹车晚了，卫星就会撞向月球。凭着过硬的技术本领，科研人员们顺利完成第一次“太空刹车”动作，让月球轻松捕获“嫦娥一号”卫星。

  “嫦娥一号”卫星入轨时，他们仅用3分钟时间就确定了卫星入轨参数，比计划时间缩短了7分钟，且轨道精度优于千分之一，达到世界先进水平。他们在嫦娥一号卫星入轨到环月的飞行过程中，综合利用各类测量数据计算轨道120余次，轨道控制精度达到万分之三，大大优于设计要求。这些都充分显示我国航天测控技术已跨入世界先进水平。

创新攻关不畏艰难

青春照亮奔月旅程

  绕月测控是世界科技领域的高精尖课题，而我国攻克这一课题的科研群体是那样年轻：平均年龄不过29.5岁，80％都是“70后”。他们作为人类地外星球测控的后来者，不惧艰难，无私奉献；他们用青春和奋斗照亮了“嫦娥一号”卫星奔月的旅程。

  控制组组长刘勇在距离“嫦娥一号”卫星发射仅40多天时，接到了开发卫星姿态球的任务，他只用20多天便研制开发了三维图形库和建模工具，突破了模型构建、圆锥曲线显示和视点控制等关键技术。

  就在执行“嫦娥一号”卫星任务前3天，负责轨道控制计划的轨道室副主任刘成军敏锐地发现，原来设计的测站计划实施流程存在严重隐患。在他的带领下，大家经过认真细致地讨论，最终修改了测控站计划实施流程，避免了可能发生的严重事故。

  为了制定完整的轨控方案，负责嫦娥一号卫星轨道计算的高级工程师李革非由于过度劳累，免疫力下降，患上了面部神经性痉挛症，疼痛难忍，不得不住进医院进行手术治疗。手术结束没几天，她就央求丈夫拿来了笔记本电脑，把病房当成了机房，提前完成了嫦娥任务轨道计算预定进程……

  一个个感人的故事，一次次不平凡的经历，让我们看到了轨道室的年轻人身上传承的载人航天精神。2007年12月，北京航天飞行控制中心轨道室作为“首次月球探测工程突出贡献单位”，受到了国家人事部、国防科工委、总装备部、中国科学院的联合表彰。