图文:嫦娥出阁 只待天时

http://www.sina.com.cn 2007年10月24日04:55 荆楚网-湖北日报

  

图文:嫦娥出阁只待天时
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荆楚网消息 (湖北日报) “嫦娥”征途漫漫 需要10次“保驾护航”

  北京航天飞行控制中心专家介绍:“从地球到达月球轨道至少需要10次较大的轨道控制,嫦娥一号卫星飞行控制是目前我国发射的航天器中最复杂的。”

  嫦娥一号卫星燃料的重量约占总重量的一半,奔月过程中

发动机至少需要长时间点火10次,下达各种指令2000多条。相比之下,我国发射的神舟六号飞船仅需3次左右的轨道控制,下达200至300条指令。

  北京航天飞控中心总体室主任助理陈显峰详细介绍了卫星发动机10次点火控制的全过程:

  第一次点火,抬高近地点:

火箭把卫星送入轨道约一天后,地面注入指令,卫星主发动机点火实施变轨,将近地点抬高到约600公里,让卫星经过测控站上方时速度相对减少,便于后续控制。

  第二、三、四次点火,让卫星不断加速:这3次变轨目的都是加速,每变轨一次,卫星的速度就增加一点,通过3次累积,卫星加速到10.916公里/秒以上的进入地月转移轨道的最低速度,向月球飞去。

  第五、六、七次点火,修正卫星的飞行方向:从地球扔一块石头到月球上的概率,相当于用步枪击中20公里外靶子靶心的难度。要知道,即使是奥运射击冠军,超过两公里也很难打中10环。因此,嫦娥一号卫星计划在地月转移段的第17小时、41小时、90小时前后,3次发动机点火进行中途修正。

  第八次点火,紧急“刹车”捕获月球:当卫星终于看到月球的时候,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:通过这两次变轨,卫星建立起周期为127分钟的绕月球两极飞行的圆形轨道,完成调整姿态,使科学探测仪器对准月球进行探测,太阳帆板对准太阳吸收

太阳能,天线对准地球传输数据和接收指令。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。

  4项技术保“嫦娥”

  绕月探测工程运载火箭系统副总指挥金志强表示,此次长征三号甲火箭上所应用的一些技术创新和可靠性改进项目,将进一步提高火箭的可靠性,保证“嫦娥一号”发射运载任务的顺利完成。

  第一是长征三号甲系列火箭所采用的远距离测试发控技术。

  第二是控制系统系统级冗余技术的研究和应用,即对发射系统指令数据进行备份。

  第三是三级氢氧发动机的校准试车后不分解的技术研究和应用。

  第四是激光惯性测量组合技术的应用和研究。

  “嫦娥”工程面对哪些风险

  据国防科工委月球探测中心副主任郝希凡介绍,对“嫦娥”绕月探测工程来说,最大的风险在于3个方面:一是可靠性问题,航天任务和系统十分复杂,存在不可知因素,存在单点失效;二是一些无法预知的空间环境因素也可能对火箭和卫星构成威胁;三是技术上可能还存在认识不到的问题,毕竟我们是第一次发射月球卫星,可能还存在对某些月球环境因素了解得不足,因而存在风险。

  嫦娥一号卫星发射

  各项准备工作基本就绪

  23日在西昌进行的嫦娥一号卫星绕月探测飞行任务情况介绍会上,有关科技人员介绍说,卫星发射各项准备工作基本就绪。

  有关技术负责人介绍,2004年初正式立项至今,绕月探测工程经历方案设计论证、初样研制、正样研制和发射实施4个阶段。

  嫦娥一号卫星和用于发射的长征三号甲运载火箭分别于两个月前和一个月前进入发射场,先后完成了单元测试、分系统测试、系统测试。从测试厂房转到发射塔架后,又进行了各系统间的联合测试,并进行了多次状态总检查。目前各系统状态良好。

  有关负责人介绍说,发射前12小时将进入发射程序。

  “嫦娥奔月”并非以往探月的简单重复

  尽管已有美国、前苏联等相继发射过月球探测卫星,但我国有关专家表示,“嫦娥一号”飞行探测并非以往探月的简单重复。

  绕月探测工程卫星系统总指挥、总设计师叶培建表示:“就我国此次开展的绕月探测工程而言,虽然起步晚于一些国家,但是起点并不低。我们第一步就是环月,而不是掠过月球。”“同时,我们有明确的科学目标,如果这些科学目标能够实现,有一些是以往没有做过的;或者做过,但并没有那么深。”

  专家表示,此次绕月探测四个科学目标中的第一个科学目标为获取月球的三维影像,而至今国际上还没有覆盖月球全球的三维照片。这是第一次真正用立体相机来获得月球三维照片。

  嫦娥一号卫星副总设计师孙辉先说,根据计划,我国此次绕月探测将对月球表面有开发利用和研究价值的14种元素的含量与分布进行探测。

  孙辉先同时表示,虽然以前对月探测也曾做过月壤厚度的测量,包括实地的测量,但真正对全月球月壤厚度的测量,目前还没有实现。而我国此次将首次采用微波遥感手段对月壤厚度进行准确测量。

  无人月球探测的多种方式

  人类对月球的探测迄今为止已有数十年的时间,无人月球探测也经历了由简单到复杂的多种方式。

  一是掠月探测。月球探测器从距离不等的月球近旁飞过,在飞过月球的短时间内,对月球表面进行摄像,或利用仪器测量月球的重力场、磁场或周围辐射环境。这是最早的探月方式。

  二是硬着陆探测。月球探测器直接撞击在月球表面,在坠落前的瞬间,可对月球表面进行近距离、高分辨率摄像,也可以测试月表的硬度等。

  三是绕月探测。月球探测器进入环绕月球飞行的轨道,在100千米至数百千米的高度上,在较长的时间里,对大部分月面进行摄像和环境探测。与地球卫星的卫星轨道相似,月球探测器运行的轨道也可分为圆轨道、椭圆轨道、极轨道、赤道轨道等。

  四是软着陆探测。探测器在月表面软着陆,然后进行原位探测,或采用月球车在月面上巡游,对大范围的月面进行现场考察。

  五是自动采样并返回。探测器在月球上软着陆,自动采集月球岩石和土壤样品并返回地球,然后在实验室对样品进行精细的分析研究。

  我国的探月工程以高起点起步,“嫦娥一号”卫星直接采用绕月探测方式对月球进行探测。

  借助4个国外测控站测控嫦娥一号卫星

  绕月探测工程测控系统相关负责人23日接受记者采访时透露,为保证关键时刻对嫦娥一号卫星进行24小时不间断跟踪,我国与欧洲空间局和智利有关部门开展合作,将首次直接使用4个国外测控站对嫦娥一号卫星进行测控。

  为了提高测量控制的安全性和可靠性,我国与欧洲空间局达成协议,在任务期间直接使用其位于南美洲的库鲁站、位于澳大利亚的新诺舍站和位于欧洲的马斯帕拉马斯站。同时,我国还取得了智利的支持,可直接使用其所属的CEE测控站。

  按照飞行计划,嫦娥一号卫星与火箭分离后,太阳帆板展开和天线展开等关键动作将在智利测控站的支持下完成;在地月转移的关键时刻,欧洲的3个测控站将提供直接的支持。

  据测控系统负责人介绍,实现国际联网后,我国的测控站点也具备了对国外提供直接支持的能力,我国将与世界各国在这一领域广泛合作,实现资源与优势的互补。

  本版图文均据新华社二十三日电

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