探索月球，拯救衛星……這部偶像劇裡的航天情節走心嗎？

hello好久不見！我是haibaraemily。最近科研太忙啦，寫paper寫到頭暈，終於來佛系更新啦~這期聊聊最近熱播的偶像劇《你是我的榮耀》，一個當紅女明星喬晶晶和航天工程師於途談戀愛的故事。

圖 | 《你是我的榮耀》海報，下無特殊說明的均爲本劇截圖

難得有個關於航天的劇，職場情節懸不懸浮，航天設定和細節走不走心？我還是挺關心的。

帶着放大鏡看了前18集，還蠻驚喜的。這劇的細節很豐富，男主的成長線也設置得很講究，有點意思。

以下主要盤點解析的是前10集劇情，必要的地方也會涉及一些後面的集數。

航天設計師於途，具體是幹什麼的？

正如劇裡多次提到的：航天是個系統工程。把一顆衛星（探測器）送上天，守護它們的正常運行，順利接收它們的探測數據，需要不同領域的工程師和科學家們參與協作。

但如果想要大致分個類的話，“搞航天的”可以分成：造火箭的、做衛星（探測器）的和搞聯絡的。

那於途具體是幹哪個的呢？

1）造火箭的（×）

提到“航天”，最容易想到的可能就是造火箭。

14集裡主持人這個反應還是挺真實的

火箭，是把衛星（探測器）送往預定軌道的交通工具。劇裡主持人提到的這個“胖五”——長征五號火箭，就是我國目前尺寸最大，運力最強的火箭，能把8噸重的嫦娥五號送往月球，把5噸重的天問一號送往火星。國家隊之外，我們熟知的商業航天公司：美國的SpaceX、藍色起源，國內的藍箭航天，很大一部分業務也是造火箭。

長征五號遙二火箭轉場丨 Wikimedia Commons, George Berninger Jr./ CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

2）做衛星（探測器）的（✔）

不過，於途不是造交通工具的，他負責照顧的是交通工具搭載的“乘客”，也就是衛星（探測器）。

火箭頂上的整流罩裡，裝的是“乘客”探測器 | CNSA

衛星這東西說起來好像很遙遠，但其實早已和我們的日常生活息息相關。

個人很喜歡劇裡第一集的幾個場景，氣象衛星、導航衛星、通訊衛星一一閃過，與之對應的是地球上的我們通過分析這些衛星的數據，知道“今天交通有點堵、外面要降溫”。

除了這些圍繞地球運轉，觀測地球的衛星之外，同樣也有觀測月球、火星，甚至更遙遠星球的衛星（探測器），後者都屬於“深空探測”。我們前面說到的嫦娥n號、玉兔n號，都屬於深空探測，於途就是做這個的。

萬萬沒想到，於途和我竟是一個方向，只不過他是做工程的我是做科學的…

還記得第一集裡於途彙報的那個項目嗎？標題叫《SK-1探測器方案設計報告》，SK應該是“深空”的縮寫。（emmm那要是通過了，以後這個項目的二號叫啥？SK-？

從事“深空探測”這個設定，也完全符合第2集裡，高中於途說將來要“超越月球征服火星飛出太陽系”的目標。從少年時的夢想，到如今爲之奮鬥的事業，對這個角色來說，可以算是一以貫之的熱愛了。

當然，即使是細化到照顧某顆衛星，這依然是一個極其複雜的系統工程，光是演員表裡就有這麼多相關工種。

而於途所在的“總體部”，可以簡單理解爲一個協調各部門的“總管家”。

翻譯一下就是：這是負責照顧JX-1衛星的於總管

不過，從劇情來看，於途實際負責的衛星並不止深空探測衛星，接下來的JX-1衛星，就是一顆不折不扣的地球探測衛星。

劇裡說這顆在軌一年多的衛星，是於途來到航天所之後接手的第一顆型號，按於途2017年左右博士畢業來算，到劇裡開場在航天所工作了2-3年，時間也對得上。

3）搞聯絡的（×）

不管是火箭還是衛星（探測器），從它們離開地球表面，到結束工作，都需要和地面站保持通訊——儘管存在感最低，民衆所知也最少，但負責聯絡衛星和地面站的通訊工作至關重要，測控工程師是每顆衛星背後的守護者。

“牧星人”正是人們對測控工程師的愛稱▼

圖 | 中國青年報

作爲負責衛星的總體部工程師，於途雖然自己不搞通訊，但也需要具備一定的通訊知識，並在遇到問題的時候與負責通訊的專業人員共同協作解決問題。接下來拯救衛星的重頭戲裡出場的西北測控中心，原型就是我國的西安衛星測控中心，這裡的工程師們，就是專門負責衛星聯絡工作的。

搶救衛星行動

前十集裡認真搞事業的第一個案件，是第9-10集前往西北測控中心搶救衛星JX-1。名字有點拗口，後面我們就叫它“加薪一號”吧，讓它成爲打工人的幸運星

這段劇情還是很動人的：一羣不同部門的工程師，爲搶救一顆遙遠衛星，協同戰鬥，通宵連軸轉查找故障，嘗試各種解決方案，最終成功把衛星從死亡邊緣拉了回來——即使是不瞭解航天的觀衆，想必也能感受到幾分箇中艱辛和喜悅。

想知道加薪一號（JX-1）衛星到底出了啥故障，沒有航天基礎的觀衆們可能需要先了解幾個基本概念。

1）遙測

一顆健康的衛星在天上工作的時候，需要時不時把自己的工作情況發送給地面站。這些“工作情況”傳回地球就叫“遙測信號”，包括自己運行的位置、速度、姿態、各組件是否正常工作等等。通過分析和解譯這些衛星發回遙測信號，地面站的工作人員就可以保持對衛星的跟蹤，瞭解衛星的位置和健康狀況；如果衛星發生了故障，航天工作者們也需要藉助遙測數據做診斷和“治療”。

遙測 | 作者供圖

不僅是衛星（探測器），火箭發射之後也需要傳回遙測信號。例如我們看發射新聞時提到發射嫦娥五號的是“長征五號遙五”，這裡的“遙”也是“遙測”的意思。

2）指令

天上的衛星向地上發送遙測信號，而地上的測控站也需要向衛星發送指令信號，控制和指揮衛星的工作。

塑料東北話，臨時學的2333 | 作者供圖

劇裡這段翻譯一下，就是加薪一號（JX-1）在飛過我國地面測控站範圍的時候，地面站沒收到衛星的“例行健康報告”，地面站主動聯絡了衛星，讓衛星換個應答機試試，但還是沒收到報告——衛星失聯了。

3）下行

除了遙測信號，衛星還會向地面站傳回自己的科學探測數據，這些天上的衛星傳回地面站的信號，統稱爲“下行”信號。反之，地面站向衛星發送的指令和數據就是“上行”信號。

上行與下行信號 | 作者供圖

這段換了個人對話，其實意思差不多：地面站給衛星發了消息，但衛星沒有回覆。

但可能導致失聯的原因可太多了，航天是個系統工程，任何一個部件或者環節出了問題都可能導致失聯，所以找故障原因，可能是個耗時耗力的持久戰。

收發信號的儀器不回覆，可能是這個儀器壞了，可能是電源壞了，也可能是衛星軌道偏了…

逐項排除：電源沒問題，軌道也沒問題。

經過各種排查之後，劇裡最終鎖定的問題是衛星受到了高能粒子的影響，發生了“單粒子翻轉”。

高能粒子是空間物理學範疇，所以劇中要緊急聯繫中科院空間所（原型爲中科院國家空間科學中心）的科學家們共同參與調研和營救。

“單粒子翻轉”（Single-event upset，SEU）指的是單個高能粒子作用於衛星的電子器件，引起器件的邏輯狀態變化。但這種作用本身一般並不會造成硬件上的損壞，處理得當是可恢復的 [1]。

器件元件中發生0變1，1變0，就是所謂的“翻轉” | 參考文獻[1]

衛星在運行過程中受到高能粒子的影響甚至發生故障，這是確實會發生的，而且在無防護的狀態下並不算“小概率”。

太陽風暴中發生的耀斑和日冕物質拋射（CME）都可能產生高能粒子。

太陽活動產生的高能粒子 | 漢化自NASA

天體磁場產生的輻射帶（例如地球的範·艾倫輻射帶）中，還有各種宇宙射線中，也會帶來高能粒子。

不同來源的高能粒子 | 改編漢化自：VORAGO Technologies

事實上，許多衛星都會受到單粒子效應（單粒子翻轉是其中一種）的影響，只是不一定會嚴重到造成儀器故障。即使是引起器件故障的單粒子事件，在上個世紀也不算罕見。在《空間天氣及其物理原理》[2] 這本書裡，介紹了1982-2003年之間的幾次典型的單粒子事件引起的故障，可以看到，這樣的事件發生率並不低，並不是十一年這麼久纔會發生一次。

《空間天氣及其物理原理》介紹了幾次典型的單粒子事件引起的故障 | 作者供圖

具體到劇中的加薪一號（JX-1），故障設定的原型可能是我國的第一顆極地軌道氣象衛星——風雲一號A星。1988年，這顆衛星因爲單粒子翻轉事件導致姿態失控，結束任務。

圖 | 國家衛星氣象中心

所以嚴格來說，這個故障設定是有些“穿越”的。因爲如今的衛星在設計的時候都會考慮到高能粒子的影響，再加上冗餘備份，這類上個世紀可能遇到的嚴重故障，在2020年已經很少發生了。

但劇中作爲一個模糊年代背景的案例，也算是一種來自未來的致敬吧。而且整個搶救過程還是相當專業、跌宕起伏且有代入感的。

接下來，明確了問題就好辦了。按照劇情設置，加薪一號（JX-1）的應答機只是被高能粒子打懵了，其實並沒有壞掉。so，萬能大法，重啓試試。

不過，這年頭用純模擬電路搭指令接收可有點難度了……也是個“穿越”情節

重啓應答機之後，通訊恢復，地面站順利收到了衛星當下的健康報告（遙測信號）。

但通過分析衛星的報告，大家又發現了兩個新問題：（1）衛星不能控制飛行姿態，導致太陽能板不能對準太陽充電；（2）衛星耗電過大，這樣下去會沒電。

找到了問題，就能對症下藥：（1）耗電大就節能省電，（2）不能充電就儘快校正姿態，讓太陽能帆板恢復對日充電。

這次方案是對的，但實際沒有成功，衛星傳回的遙測信息顯示，它沒能完成地面站的指令。

成功近在咫尺，但又似乎要功敗垂成

這次是因爲控制姿態和軌道（姿軌控）的主份控制器也壞了。

最後，切換姿軌控的備份機再試，衛星終終終於成功對日定向，充上電了。

滿血之後恢復正常工作。

搶救流程大體上是這樣的：

圖 | 改編自紫丁香衛星

總之，除了故障原因的設定上有點“穿越”和強行巧合之外，整個救援過程的設置總體上是專業且合理的。航天技術顧問沒白找，劇組真的有認真採納專業的航天指導。

走心小細節

除了這些之外，劇裡各種跟航天有關的場景和細節也都挺用心的。

於途和關在工作的中國宇航研究院上海空間科學研究所，原型是航天八院[3]，也就是中國航天科技集團有限公司三大總體院之一的上海航天技術研究院（相關場景是在航天八院805所實景拍攝的）。

第1集裡於途路過的火箭模型和投影，從左到右分別是航天八院研製的長征二號丁（CD-2D）、長征四號乙/丙（CZ-4B/4C)、2個長征六號（CZ-6）、長征六號甲（CZ-6A）和長征六號X（CZ-6X）

八院展廳實拍▼

圖 | 航天八院

第8集於途給同事發的關於氣凝膠的論文資料，至少有一部分是真實存在的（還有一些可能我沒查到）▼

第9集的控制大廳有模有樣，雖然工作人員沒戴帽子也沒怎麼禿，但最後排的茶杯抓到了靈魂▼

制定搶救計劃之後，向衛星發指令的是位於我國東北部的佳木斯測控站▼

但隨着衛星的飛行和地球的自轉，下一次最適合與衛星聯絡的就變成了昆明測控站。之後又反覆切換昆明站和佳木斯站▼

我國目前有多個測控站，分佈在國內外各地。世界各國的航天機構也都是這樣，通過不同位置的測控站接力完成對衛星的測控跟蹤。

其中位於西北部喀什35米深空站、東北部佳木斯66米深空站和位於南美洲阿根廷的35米深空站是我國目前的深空測控站 | 參考文獻 [4]

還是第9集，關在隨口一句臺詞“胡所在太原出差”也是有用心設計的。我國四大發射中心：酒泉、太原、西昌、文昌，胡所去太原發射中心出差非常合理。

劇中出現的兩位老一代航天人“張致學”“胡敬森”，名字合起來是“致敬錢學森”的意思▼

甚至於途的手機微信羣名也有精心設計，他的工作羣叫“今天你歸零了嗎”。“歸零”指的是航天任務遇到一些難以解決的故障時要推倒重來，從零開始，這個詞既是航天人的噩夢，也是航天人對待任務認真的態度和嚴格的自我要求。

於途OS：我沒有，我不想，龜苓膏我都不敢吃

當然，bug也是有的。

比如第一集喬晶晶回憶2007年查看的這個“星系天文學論壇”，頁面顯然脫胎於真實存在的“航空航天港”論壇，但裡面帖子的內容很多都不是07年可能看到的。阿爾忒彌斯3號，高分十三號，聯盟MS-18載人飛船，鳳凰號發現火星上存在水的證據，板塊裡還有“商業航天”板塊……一個2007年的論壇頁面裡有多少穿越元素，仔細找找也還挺有趣的~

第8集裡，發資料就發資料，發送快捷方式是什麼鬼啊。

第9集裡，衛星姿軌控異常時，也不會縮起太陽能板的。太陽能板通常展開了就縮不回去了▼

衛星：當時我嚇壞了.gif

不過，瑕不掩瑜，目前的劇情科學性整體還是不錯的~

致謝：感謝紫丁香衛星團隊、小海、尞祡對本文提升所做的幫助~

參考文獻

[1] Single Event Effects |

https://radhome.gsfc.nasa.gov/radhome/see.htm

[2] 德洛絲·尼普. 空間天氣及其物理原理. 科學出版社, 2010

[3] 八院簡介 |

http://www.sast.spacechina.com/n1323876/n1323907/index.html

[4] 吳偉仁, 李海濤, 李贊, 等. 中國深空測控網現狀與展望. 中國科學: 信息科學, 2020, 50: 87–108, doi: 10.1360/ SSI-2019-0242

作者：灰原哀博士

本文經授權轉載自公衆號行星事務所（ID：×××），有刪減，，如轉載請聯繫原賬號