送上天的“打工星”上岗，拢共分几步

出品：科普中国

制作：吕炳宏、田枝

监制：中国科学院计算机网络信息中心

每一位打拼中的“打工人”都有属于自己的人生格言，同样，每一颗翱翔在太空中的“打工星”也有着独具一格的“豪言壮语”。

坐镇九天，通联四海

我国自主研制的首颗移动通信卫星，天通一号01星，是我国自主研发“打工星”中的楷模。

顶着大伞从来不用担心下雨的天通系列卫星

（图片来源：航天科技集团五院）

无论是为应急救援提供通信保障，还是帮助摆脱我国用户长期对海事卫星系统移动通信服务的依赖，“出道”不到5年，这些重任，天通一号O1星已经都能够肩负。

2018年，内蒙古大兴安岭林区相继发生雷击起火，过火面积达5100公顷，天通卫星电话供给一线扑火队伍的应急通信，保障了其生命安全。

（图片来源：作者提供）

2020年9月15日，长征十一号运载火箭成功实施海上发射，由天通卫星传回的画面在当晚《新闻联播》播出，及时地让全国人民看见这振奋人心的一幕

（图片来源：央视新闻联播截图）

打工人通勤很辛苦，打工星到岗更不易

2021年1月20日，“老三”——天通一号03星发射成功。

1月20日，天通一号03星发射现场

（图片来源：我们的太空）

还记得那天午夜，乘上“大哥”曾经坐过的“长三乙”，追随着“大哥”的步伐，“老三”踏上了属于它的打工路。

整流罩打开的那一刻，“老三”看到了星辰大海。望着眼皮底下那蔚蓝色的地球，“老三”开始了幻想，幻想着能够早日在属于自己的岗位上大显身手。

然而，“老三”的美梦很快被惊醒。

星箭分离了，火箭到站了。

“这就到站了？”

“到站了。”

“不再送一程了？”

“剩下的路，你自己走吧，己走吧，走吧，吧……”

眼看着三级火箭与自己渐行渐远，直至消失在茫茫太空中，已是孤“星”一人的“老三”展开了崭新的太阳能帆板，通过整星供电给自己压了压惊，然后便踏上了它一生中将要走过的最长的路。

目的地很明确，将要去向的是距离地球赤道上空36000公里的一个点，那里有事先为它预留好的“工位”。

地球同步卫星绕地球的公转速度和地球的自转速度一样，所以从垂直于地面的角度看，这种卫星在一天中的任意时刻总是在天空中同一片区域出现（看起来是静止不动的）。

虽然是头一次上太空，但“老三”深知，要想成为一名合格的“打工星”，它必须要尽快走完接下来的路，不仅要走完，还要走得准确，这样才能发挥出它所有的潜能。

悄悄地打工，然后惊艳所有人

其实，这条被称为“早期轨道段”的“路”，是几乎所有“打工星”都要走完的“路”。

如果说火箭发射段决定着卫星能否上天，那么早期轨道段的测控就决定着卫星能否上岗。毕竟，“上天”只是第一步，“上岗干活”才是“打工星”的最终目标。

以“老三”这类地球同步轨道卫星为例，对于作为任务中心的西安卫星测控中心而言，卫星早期轨道段的测控任务就是要用尽可能短的时间，控制卫星建立正常的工作状态，实现成功定点、开通载荷，完成基本功能和指标测试。

那天，“老三”掏出来了干活的家伙

（摄影：王庙军）

换句话说，就是领着卫星走到属于自己的工位，对它进行测试，然后开机，干活。

这可不是一件轻而易举的事情。还是拿地球同步轨道卫星来说，在早期轨道段，西安中心就需要控制卫星通过数次大的远地点变轨控制，使卫星刚刚发射入轨时的椭圆形同步转移轨道渐渐圆化，并不断降低卫星轨道倾角至0度附近，使卫星进入准同步轨道。接下来还要通过数次定点捕获

控制，修正卫星的位置偏差，使卫星最终准确地定点在赤道上空。

图片来源：作者提供

每一颗“打工星”背后，都有一群殚精竭虑的“牧星人”

天上飞的卫星本来就看不见摸不着，而这期间，还面临着测控周期长、事件密集、关联度高等问题，存在着非常大的风险，任一事件执行异常，均会对卫星安全或者将来在轨应用造成不良影响，甚至会影响到“打工星”的正常发挥。

去过农村的80后、90后应该都见过这样的场景：家家户户房顶上都有一顶硕大的“锅盖”，用来接收电视频道。

过去农村几乎家家户户安装的“大锅盖”

图片来源：作者提供

如今，最初直径能达到一两米，必须架到房顶或者院子里的“大锅盖”，已经变成了直径仅有50公分，架在窗台就能用的“小圆盘”。

村民正在安装“户户通”卫星电视接收天线

图片来源：作者提供

而这很大程度上得益于“牧星人”对卫星的“精测妙控”。

“牧星人”通过对卫星精密轨道进行确定，知道卫星所在的准确位置，就是“精测”；知道了卫星的准确位置后，精准地控制卫星去它应该去的地方，并让卫星稳定地运行在工作轨道上，就是“妙控”了。

但凡有卫星上天，“牧星人”们就会殚精竭虑地为每颗卫星量身制定科学严密的飞控计划，合理调配各类测控资源。可以说，“牧星人”们无时无刻不在牵挂着奔赴岗位的“打工星”，以至于每次“打工星”完成轨道控制或者载荷开通这样的关键动作，他们总会很有仪式感地投出这样那样的“大红屏”，宣告这一阶段性的胜利，然后再次紧张地投入到接下来的规划、模拟、计算中。

2020跨年夜，“牧星人”控制实践二十号卫星完成第四次变轨。每一个阶段性的胜利都值得纪念

（摄影：吕炳宏）

计划做得再缜密，难免也会出现一些意想不到的情况。就好比上了路的汽车会时不时出现一些问题，在天上飞来飞去的卫星也难免会出现各种或大或小的故障。

比如，1999年，风云一号B星遭受到空间高能粒子轰击，导致整星失控；

2007年，北斗一号04星刚上天就失去了信号（图片来源：作者提供）

2010年，鑫诺六号，姿控发动机氦气瓶突然漏气

（图片来源：央视新闻联播截图）

2011年，海洋二号A星，飞着飞着开始翻跟头

（图片来源：航天科技集团五院）

2017年，中星9A，箭哑火直接把卫星撂在半道上

（图片来源：西安卫星测控中心）

西安中心科技人员为入轨高度过低的中星9A卫星制定的10次轨道控制方案 （图片来源：作者提供）

你永远不知道下一秒这些卫星会出现什么样的“幺蛾子”。而这些故障，要么会造成数以亿计的经济损失，要么会影响到整个产业的发展规划，甚至会直接影响到国家重大工程能否如期完成建设。

就在北斗全球导航系统建设的收官冲刺阶段，就曾有一颗北斗三号卫星的主发动机在早期轨道段出现了故障。

一颗卫星的故障就有可能影响到整个北斗三号工程能否如期完成建设，开通服务。这一次，“牧星人”又站了出来。在西安中心指挥大厅值守的科技人员及时发现了异常，并通过会商启动了应急预案，经过连续19个昼夜的应急抢救，卫星终于顺利上岗，开机干活。

卫星抢救现场，西安卫星测控中心科技人员正在与卫星研制方商定变轨策略（摄影：吕炳宏）

所以，“打工星”能有什么“坏心眼”呢？它只不过像个孩子一样，会感冒、会发烧、会生病。纵使面对的是各种各样的风险，纵使通宵达旦过后一切都有可能是徒劳，短则十几天，长则几个月，“牧星人”们都要把它们从“鬼门关”拉回来。

这样的勇气不仅基于西安卫星测控中心的科技工作者们几十年来积累的技术基础、方案预案，更来自于所有中国航天人内心中不畏风险、不惧挑战、探索未知、敢于创新的精神底色。更何况，在“牧星人”眼里，所有自由飞翔在太空中的“打工星”都是他们的“孩子”。

没有人比“牧星人”更懂熬夜（摄影：吕炳宏）

每一次探索都是攻坚克难的起点，每一回攀登都是对信心勇气的严峻考验。

对于“牧星人”而言，他们的人生信条只有一句：卫星听我话，我听党的话。

嫦娥四号探测器成功降落月球背面，西安卫星测控中心佳木斯深空站科技工作者正在庆贺胜利

（摄影：吕炳宏）

他们的目标只有一个：为了所有人都能享受到更便利的生活，默默守护好每一颗飞在头顶的“打工星”。

西安卫星测控中心科技人员正在密切监视我国在轨卫星运行状态（摄影：吕炳宏）

罗曼·罗兰曾说：“世上只有一种英雄主义，那就是在认清了生活的真相之后，依然热爱生活。”

为了让“打工星”如期上岗，“牧星人”可以不舍昼夜地计算一遍又一遍；为了更好地服务人们的生活，“打工星”可以不厌其烦地绕着地球飞着一圈又一圈，而“打工人”又有什么理由不去拥抱虽然艰难却仍充满希望的明天呢？

早安！打工星，加油！打工人！

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