“嫦娥”用最安全方式奔月

http://www.sina.com.cn 2007年10月05日02:31 大众网-齐鲁晚报

  “嫦娥一号”奔月系统由5个分系统组成:(1)月球探测器系统;(2)运载火箭系统;(3)发射场系统;(4)测探通信系统;(5)地面应用系统。

  “这种飞往月球的方式可降低对运载火箭的要求,也就是降低成本。”专家表示,“这种方法的优点是安全性和可操控性强,缺点是飞往月球的时间比较长,有时候需要8至10天。”

  今年8月16日,国防科工委宣布,中国第一颗人造月球卫星“嫦娥一号”的奔月路线已经确定。专家还表示,按照目前的设想,“嫦娥一号”的发射过程有可能进行全国实况转播,卫星拍回的月球照片也将公布。

  飞的时间虽长

  但却比较安全

  “‘嫦娥一号’选择了一条比较安全的探月路线,就是先用运载火箭把月球卫星送入低地球轨道,让卫星先围绕地球飞行,然后等待时机飞往月球。”

北京大学地球与空间科学学院焦维新教授不久前详细解读了中国“嫦娥一号”奔月的路线图。

  焦教授曾经参加中国探月计划早期论证工作,同时,他还是中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任。

  “这种飞往月球的方式可降低对运载火箭的要求,也就是降低成本。”焦维新教授介绍说,“这种方法的优点是安全性和可操控性强,缺点是飞往月球的时间比较长,有时候需要8至10天。”

  “另外一种比较危险的方式中国没有选择,就是直接转移方式,即从初始的圆形轨道(例如高度为300公里)转变为近地点为300公里、远地点为38400公里的大椭圆轨道,卫星接近月球后切入月球轨道。”焦维新教授解释说,“这种方式的优点是能够在很短的时间里(2至3天)到达月球轨道,可以节省很多时间和燃料。但在变轨时,卫星需一次获得3.1 km+s的速度增量,这对运载火箭的要求非常高,危险性非常大,这也可以说是它的缺点。”

  “这两种方法各有利弊,目前我国基本决定采取第一种比较安全的探月方式。”焦维新教授介绍说。

  每月只有一个

  最佳发射时间

  在探月的路线基本确定以后,紧接着就该选择飞向月球的时间了。

  焦维新教授介绍,探月卫星发射时间的选择有很大的学问。我们一般要选择在月球和地面发射场距离最短的时候发射,即发射窗口。“这样可以节省不少燃料。毕竟,人类探测一次月球要花费逾10亿元人民币,我们应该把有限的有效载荷最大限度留给搭载科研设备。”

  发射窗口是如何计算出来的呢?“这主要是由地球、月球以及发射场的位置决定。”焦维新教授说,“同时,还要受到发射场的雷电、风力等外在因素的影响。”

  “‘嫦娥奔月’的发射窗口一个月只有一个。”焦维新教授强调,“日本的女神探月卫星计划在9月13日发射,那就是一个好的发射窗口时间。”

  “嫦娥一号”原计划上半年发射,此次将发射时间推迟,就是为确保“首发必成、万无一失”。

  将多次飞过

  同一地点上空

  “嫦娥”奔月前还要绕地球转5-7圈,轨道是椭圆轨道,近地点是200公里。需要5天可以飞到月球附近,其间进行3次中途修正。

  “嫦娥一号”在地球周围飞行时经过几次变轨,从周期16小时的轨道变为24小时轨道、48小时轨道、72小时轨道。“由于近地点相对比较固定,如果卫星发射后,卫星飞行的近地点有幸在国内,那么在未来的几天时间里,卫星将会准时多次回到这一地点的上空。”焦维新教授说,“作为天文爱好者来说,这可是观测‘嫦娥一号’的绝佳时机。”据《北京科技报》

  中日印三国探月卫星数据一览

  探测器名称 日本“月亮女神” 中国“嫦娥一号” 印度“月船一号” 运载火箭 H-2A 长征3号甲 极轨(PSLV) 发射时间 2007年9月14日 2007年下半年(未发射) 2008年(未发射) 仪器数量 15种 6套24件10台 工作寿命 1年 1年 2年 轨道高度 100公里 200公里 100公里 目标任务 测绘月球三维地图、探测月表主要元素分布、探测亚月面结构、月球重力场、月球电离层、地球电离层、地月空间环境等。 测绘月球三维地图、探测14种元素的分布、月壤厚度、地月空间环境。 测绘月球三维地图、火山坑年代、射线探测等。 特点 一个主探测器和两个子探测器,分别在不同的月球轨道上工作,技术较为复杂。 采用东方红三型卫星平台,技术成熟可靠。 带有撞击探测器(MIP),检验登月软着陆任务所需的一些技术。 备注 自行研制 自行研制 国际合作

  日本期待“嫦娥”“女神”携手共舞

  9月14日,日本“月亮女神”绕月探测卫星搭乘H2A-13火箭升腾而起,成功飞天。中国的探月卫星“嫦娥一号”也将在年内实现发射。“嫦娥”和“月亮女神”颇有一番你追我赶的气氛,不过,记者在采访了日方参与发射的一线专家后,了解到了中日在发射背后许多合作的故事。

  日本的电波望远镜不仅能观测到“月亮女神”,等“嫦娥”上天后也能探到其踪迹。“目前我们正在考虑向中方提出合作建议,一同观测‘嫦娥一号’。”日本国立天文馆RISE推进室室长佐佐木博士说。

  据了解,如果这一合作得以实现,除了有助于更加准确地测定“嫦娥”的位置外,双方还可以共享“嫦娥”得到的关于月球重力的数据。

  “女神”和“嫦娥”是竞争还是合作?“没有竞争的必要,中日之间各有优势。”日本岩田博士的回答斩钉截铁。的确,中国已经拥有载人航天的成功经验,而日本在电波天文领域比较先进。“两国都有把人类送上月球的计划。在探月方面,单靠日本一国的技术肯定无法有大的飞跃,所以要加强与中国等国的共同研发。”

  当然,“在使用照相机拍摄月球图片方面应该存在竞争。”佐佐木坦言。但是两国照相机有可能在同一位置进行拍摄,在拍摄中难免会有拍不全的地方。“最好还是进行照片的共享,双方一起绘出月球完整地图。”

  如何让美丽的月光不仅照亮黑夜,更点亮人类共同寻找新能源的希望?“月亮女神”和“嫦娥”都在促使人们寻找答案。

  据《国际先驱导报》



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