嫦娥一号与火箭分离后需要变轨10次

http://www.sina.com.cn 2007年10月24日16:34 新京报
嫦娥一号与火箭分离后需要变轨10次
从地球到达月球轨道图示

  本报讯 北京航天飞控中心和西昌发射中心专家23日介绍,“嫦娥一号”与火箭分离约39分钟后展开太阳翼,在绕地飞行期间其飞行高度和飞行周期将有3次改变,从地球到达月球轨道过程中至少要进行10次较大轨道控制(变轨)。

  专家称,10次轨道控制需要下达2000多条指令。整个奔月过程“嫦娥”要飞行100多万公里。整个探月卫星的奔月时间总共需157个小时。

  星箭分离39分钟“嫦娥”展翼

  在西昌发射中心,相关专家称,在整个奔月过程中,第一阶段最为重要。火箭携带“嫦娥一号”从西昌升空后,148.1秒将一、二级火箭分离,第一级火箭将坠落在贵州省东南的无人区;243.4秒,整流罩分离;271.4秒二、三级火箭分离,第二级火箭将坠落在台湾东南的太平洋上;612.6秒,三级火箭第一次发动机关机;1216.2秒,三级火箭第二次启动;1342.8秒,三级火箭第二次关机;1442.8秒,星箭分离。星箭分离后的第39分钟,“嫦娥一号”的太阳翼展开,太阳能电池开始工作。

  绕地时三变飞行高度和周期

  在地球周围飞行期间,“嫦娥一号”的飞行高度、飞行周期将有三次改变:从近地点600公里、远地点为5.1万公里的椭圆形轨道分别变更为远地点为7.1万公里和12万公里椭圆形轨道,飞行周期(绕地球一周)分别为16小时、24小时和48小时。变轨的指令将在“嫦娥一号”飞经西昌卫星测控中心时发出。

  “刹车”不容失灵“嫦娥”进入月球轨道

  北京航天飞控中心总体室主任助理陈显峰介绍,卫星发动机通过10次点火控制和修正轨道。第一次点火,抬高近地点。第二、三、四次点火,让卫星不断加速到10.916公里/秒以上进入地月转移轨道的最低速度。第五、六、七次点火,修正卫星飞行方向。第八次点火,紧急“刹车”捕获月球,如果不能成功“刹车”,就会沿切线与月球擦身而过,飞向距离地球200万公里以外的深空,永远错过与月球“约会”的机会。因此,“刹车”控制被看作是最关键也是风险最大的一次,决定着“嫦娥一号”卫星能否成为一颗月球卫星。第九、十次点火,建立精确的绕月工作轨道。至此,卫星完成总里程100多万公里的奔月行程,开始科学探测工作。

  “东方红”3号平台可多次变轨

  “嫦娥一号”发射升空后,将经历10-12次变轨,才能进入月球轨道。中国空间技术研究院研究员、《国际太空》杂志副主编庞之浩告诉记者,“嫦娥一号”选择卫星平台为“东方红”3号,就是因为它能够较快地完成多次变轨任务。

  绕行中寻找最佳时机调相变轨

  有关专家在西昌表示,在调相变轨的过程中,“嫦娥一号”将以7.9公里/秒的第一宇宙速度绕地飞行,绕行时间将在3到6天。时间不确定的原因是为了能够在最佳的“零窗口”进入第二阶段的奔月轨道和第三阶段的月球捕获轨道,这都要看“嫦娥一号”在当时的实际飞行情况来确定星上发动机的开机和关机时刻。最终“嫦娥一号”将以10.9公里/秒的速度进入奔月轨道。

  “嫦娥一号”卫星燃料的重量约占总重量的一半,奔月过程中需要下达各种指令2000多条。此前发射的“神舟六号”飞船仅需3次左右的轨道控制,下达的指令只有200至300条。

  -奔月难点

  变轨技术首当其冲

  本报讯 承担“嫦娥一号”系统与运载火箭系统两大任务的中国航天科技集团公司总工程师赵小津昨日称,“嫦娥一号”需要解决几项关键技术难点。

  首先是变轨技术。虽然科学家们曾设想用火箭把卫星直接打到地月轨道上去,但我国只有尚在进行方案设计的“长征五号”拥有这一能力,因此最后决定,“还是先打到绕地轨道,然后经过变轨,进入地月转移轨道,再次变轨。”赵小津说。

  卫星制导方面也是一个难点。由于“嫦娥”要经过多次姿态机动,赵小津说,“嫦娥一号”将采用紫外敏感器,这在国内尚属首次使用,国际上仅有几个国家可使用这一技术。

  与38万公里外的“嫦娥一号”进行通信也是问题。中国也是首次进行如此远距离通信。另外,卫星在深空中的环境适应也是个难点。月球早晚温差有300℃,“嫦娥一号”能否适应仍是未知数。

  国防科工委月球探测工程中心主任裴照宇说,卫星绕行月球的1年里将会遇到两次日食,卫星的太阳能电池板将因无法接触到阳光停止工作,转由蓄电池供电。蓄电池能否在极端温差下输出电能尚存疑问。

  全世界分为24个时区,我国占5个时区,仍有很多时区不能覆盖。为此,将首次与国外合作测控“嫦娥一号”。

  本版综合新华社 本报记者鲍颖 《半岛都市报》《新安晚报》等报道


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