今晚嫦娥一号将开启第二个探测仪器

　　主持人：刚才听李老师介绍，为了嫦娥工程咱们制造了两个最大的天线，也是网友很感兴趣的，请李老师给我们详细介绍一下。

　　李春来：由于现有我们国家人造地球卫星地面站的天线，通常做卫星传输都是十几米，当然作为通信的也有三十几米，尤其是特种通信的有三十几米。日常运行天文口过去有两根25米的天线，一个是在上海的，一个是乌鲁木齐的，光可以干涉，无线电也是可以干涉的，两个信号同时接收一个信号的时候，两个地方就可以做干涉。过去我们用这两个站再加上欧洲的站就可以做测量天体的一些天体物理特性，也做地球比如板块运动速度的工作，在天文里面是测量精度最高的一种手段。但是过去这两个点只能有一条线，要测量一个物体一条线是不够的，必须至少三个点，三条线以上才能把XYZ轴定下来。所以，我们过去还得依靠欧洲或者是跟日本合作，没有独立性。

　　根据现在的数据接收要求，如果是用现有的卫星接收天线，能够接收下来的数据码速率只有100K以下，因为从月亮这么远的速度下来，信号的强度、能量密度是距离的平方的反比，100K以下的速度啥也干不了，下不来什么数据，尤其是光学数据、

光谱数据，数据量很大。而月球探测首先是光谱探测或者是照射探测是主要目标。于是制造了40米天线和50米天线。50米天线的口径是50米，反射面积相当于4个篮球场那么大，整个天线的重量是500吨。我们用了3年半的时间，2002年10月份开始到2006年的5月份，初步投入使用，用了三年半左右的时间把它建起来，建的速度也是前所未有的。

　　用它完成嫦娥工程的数据接收任务是绰绰有余，甚至这两个天线用于之后的

火星、金星探测也是没有问题的。

　　另外一根天线放在昆明，在国家天文台云南台叫凤凰山的山上，坐飞机到云南最后降落的时候，左边的窗户里可以看到巨大的40米天线，已经成为昆明的新地标了。那种天线是另外一种形式的天线，大约400吨左右，也是除了接收嫦娥工程的数据之外，还能够接受其他的数据。这两根天线再加上原来两个25米天线，算下来就有6条线。不仅仅把数据接收的任务完成了，也构成了我们国家独立的具有全部功能的标准测量体系。

　　主持人：网友一个问题是大天线和小天线有什么优势和好处，或者好在哪儿？

　　李春来：不说专业，就说一个简单的东西，大天线主要的原因就是为了增加接收面积。发射功率就算很强，但是密度很低，接收就需要通过收集更多的信号，就需要增加接收面积，只有这个办法增加接收面积，把所有的面积聚集到一个点，才能得到更高的性照比，大天线简单讲就是为了增加接收面积。

　　主持人： 29号这一天卫星将开启成像设备，数据怎么传回来，网友都很关心这个问题，有关这个问题给网友介绍一下。

　　李春来：实际上变轨很多次，现在在调向轨道，在地球轨道转着，找到一个最合适的机会，奔向月球要调向。我们按照每一天发射窗口不一样，调相所需要的周期不一样，24号的发射窗口就需要3天来调，29号准备把它调到48小时的周期。我们在25号已经调过一次了，29号还会调一次，然后就是31号，真正就踏上奔月之旅。调向的时候并没有传输数据，真正传输数据是需要到了月球轨道之后才会向地面传输科学数据，现在传的数据是用全向天线传的测控和卫星的一些状态数据。

　　主持人：我听说29号不光要调向，而且还要拍摄。

　　李春来：实际上29号你说的拍摄是指紫外敏感器工作，我们的科学仪器还没有工作，三维立体照相机还没有工作，等到绕月以后才能继续工作，这是紫外敏感器。紫外敏感器是这样，我们通常做地球人造卫星探测的时候，因为地球有大气，有红外辐射，我们通常用红外敏感器对地面进行定姿、定轨。但是月球没有大气，没有红外辐射，但是有紫外，五院就研制了一个紫外敏感器。这个敏感器通过拍摄图象来给卫星定姿、定轨。

　　主持人：目前为止卫星上面的哪些有效载荷开始工作？哪些还没有工作？什么时候会陆续开启呢？

　　李春来：我们有一个科学目标是探测地月空间环境，就是地球和月球之间的空间环境。所以，在卫星具备工作条件的时候，都会把这个仪器打开。25号晚上7点27分，第一个科学仪器就开机了，附带还有一个有效载荷总管，就是有效载荷数管系统要开机，第一个开机的仪器是数管系统。第二个开的是太阳风高能粒子探测器，探测高能电子和高能质子，今天晚上将会开第二个科学仪器，就是太地粒子探测器，从太阳风出来的化学元素周期表的前面几个，已经被粒子化，就是氢氦锂铍硼，速度大概是2000公里/秒，探测它的通量和它的能量分布。第四个仪器，真正科学仪器是第三个，将在11月1号开机，主要作用是探测地球和月球之间宇宙背景辐射，咖玛摄像辐射，为了以后的数据定标用的。希望找到机会能不能发现咖玛棒，有就能看到，没有就看不到。这是在嫦娥一号入轨之前要开的三个仪器。

　　主持人：之后呢？

　　李春来：真正进入工作轨道之后全部的有效载荷都会开启，才能看到第一张照片。

　　主持人：第一张照片，大概会在什么时候传回来？

　　李春来：我们入轨的飞控计划是11月5号左右开始入轨，入轨之后调整轨道需要花时间，现在调向轨道就花了4、5天时间。真正入月球轨道后会花一段时间调整，包括调整我们的工作轨道，然后要调整卫星平台的状态，都要进行测试，使它具备工作条件。这个做完了以后才会开启有效载荷，所有的探测仪器才会开。这个时间估计应该在下旬，飞控计划有，但是这个计划要根据前面的执行情况进行调整，固定时间很难回答。但是按照原来的计划，一切顺利应该是在11月20号以后第一张月球的照片，中国人用自己的仪器拍的照片能够回来。

　　主持人：20号以后。第一张照片会拍什么？会拍月球全部整体还是拍某一个局部？

　　李春来：不可能拍到整体，因为照相机是有它的限制，就像我们的

数码相机一样，是有它的张角的。数码相机设计的幅宽是60公里，采用的是一种推手方式，跟现在的相机是不一样的，我们照了以后面就出来了，我们是三条线，前四、正四和后四，按照200公里高度，大约是60公里。我们可以看同一个物体，可以从三个角度看，成立体图像，好多软件处理不了探测的影象，因为是线正扫描，不是宽幅的画面。需要至少5条迹线才能做得出三维的图像出来。五条迹线扫的时候需要300毫秒，需要400公里左右，60公里的宽度，7公里左右的前景方向。所以，得出来的图象是一幅一幅的，一次照不了全球，照全球是需要离月球很远的地方照。

　　主持人：照片的精度如何？

　　李春来：精度是跟空间分辨率有关。我在这里向各位网友解释一下，为什么我们的空间分辨率是120米而不是更高，不是我们的技术能力达不到，主要是传输的带宽受限制。因为这么远的距离，现在用3M码速率已经是非常高的速度。我们产生的数据也要用很高精度产生，比如可以做到1米的精度、10米的精度，空间分辨率都没有什么问题，但是传不下来。第一次考虑是进行全月球的普查，不是局限于某个地方照一张相，很精度高的，这对科学研究当然也有意义，但我们需要在全面了解的基础上才去定位在某一个局部的详细了解。所以，我们立足点进行全球普查，在现有的数据传输的能力上选取CCD成像的精度，最后折中精度是120米左右，这样才能传下来。

　　主持人：刚才听李老师说嫦娥工程的数据处理是由地面系统负责的，这里特别想请教一下另外两位老师。目前从卫星上获取了哪些数据？

　　王芳：我们目前主要获得的还是测控转过来的一些遥测数据，就是有效载荷、卫星平台的电压值、温度等一些遥测。只能察看一下设备的基本状况。

　　主持人：今后随着元器件的陆续开启，你们可能获得更多的数据。

　　王芳：再下一步就应该是这些深入的仪器的科学数据。

　　主持人：你们现在做好处理这些数据的准备吗？

　　王芳：应该已经做好。

　　主持人：有详细的计划？

　　王芳：主要是在入轨以后的环月阶段，从卫星探测数据经过下传，地面站接到以后，都有详细的计划。我们主要采用的是月光工作日，月球还有卫星在适当的条件下能够接收数据就可以了。

　　主持人：处理得时间怎么样，是不是得处理比较长的一段时间，然后才把数据处理完毕，因为是不停地传回来数据的。

　　王芳：我们的数据处理分两种情况，第一种是实时的。第二种是后期的延时一段时间的。实时的数据主要是实时地观察这些数据，还有经过初步的处理，实时地来观看，可以大概判断一下现在仪器的状况如何。延时的是经过另一种方式传输过来，主要是看科学结果和设备的状况，像载荷发送调整参数，或者是根据它的状况做一些调整。然后还有科学结果，就是在后期的处理。

　　主持人：所以可能科学结果时效性要求不是那么强，可能先把数据保存起来，然后接着处理它。

　　王芳：对。

　　主持人：咱们探测的过程中或者是获取数据的过程中，将来地月转移和进入月球后的变轨，这个过程中我们所要经历的关键性的节点大概有几个？

　　李春来：第一个就是调向轨道。调向就是为了跟地心、地球和月球之间的三个关系，找出一个最合适的点冲向月球，就是奔月点，找到一个合适的时刻和一个合适的空间位置。飞出去以后，11月1号就是中途轨的修正，也许我们所找的点不是很准确，再算一下三者的关系是不是预先的设计轨道，要进行调整。11月4号还要进行第二次调整。11月5号就要奔向轨道。一个是奔月的点，再有三次轨道修正，然后就是刹车进入轨道。

　　主持人：您曾经对媒体介绍说，有效载荷故障有多种预案，以免影响对月探测，都有哪些？

　　李春来：有效载荷在地面都已经做了非常详细的工作，但是因为我们是第一次在月球上探测，很难保证没有想不到的地方。地面就要模拟月球的工作环境和工作状态，找出预案，这个地方出现问题怎么办，那个地方出现问题怎么办，都是成百上千预案的工作，到时出现什么问题，我们就要对这个故障进行分析，分析是什么样的现象，再进行定位，为什么会出现这样的问题，然后会根据预案对它进行修正，使它能够恢复工作。是为了保证我们的有效载荷正常工作，能够完成它的探测任务。

　　主持人：一旦有些部件或者是软件出了问题，都有相应的措施解决。

　　李春来：对。我们现在已经有很多准备，但是也很难保证出现问题有我们没有准备的地方。

　　主持人：能举个例子吗？

　　李春来：这个问题还是由载荷专家回答比较好。

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