“嫦娥”投月

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“嫦娥”投月中了十环科学家详解“嫦娥一号”第一次近月制动前后诸多细节　　“嫦娥一号卫星第一次近月制动克服了三大挑战。”北京航天飞行控制中心副主任、测控专家麻永平在接受新华社记者采访时说。　　“嫦娥一号”还将通过实施两次近月制动进入工作轨道　　近月制动克服三大挑战　　“第一个挑战来自制动时机的唯一性，如果不能在月球捕获点实施近月制动，卫星就将与月球失之交臂，难以进入环月轨道。”麻永平说，第二是月球空间环境的复杂性，由于是我国卫星首次绕月飞行，我们对其空间环境缺乏实际的了解和认识。　　第三个挑战来自对轨道的测量与控制。按照计划，嫦娥一号卫星要实施三次近月制动。第一次要把卫星的飞行速度从每秒２．４公里降到每秒２．０６公里，进入周期为１２小时的椭圆环月轨道，第二次要把速度降到每秒１．８公里，进入周期为３．５小时的环月轨道，第三次再降到每秒１．５９公里，最终进入周期为１２７分钟的极月圆轨道。如果没有高精度的测定轨技术和轨道控制技术，很难保证这些任务的完成。　　为何实施近月制动？　　为什么要对嫦娥一号卫星实施近月制动？绕月探测工程卫星系统副总设计师黄江川向记者作了介绍。 　　随着嫦娥一号卫星与月球的逐渐接近，它所受到的月球作用力也在不断加大，飞行速度将显著提高。在抵达近月制动点时，卫星飞行速度约为２.４千米/秒。如果不减慢飞行速度，卫星就无法被月球捕获，进入环月运行轨道，实现绕月飞行的目标。　　“之所以采取分三次对卫星实施制动，主要是根据卫星上所携带发动机的推力大小设计的。”黄江川说，“这样，不仅能够减小每次控制的任务量，而且能够有效节约卫星携带的燃料。”　　近月制动如何实现？　　嫦娥一号的第一次近月制动是如何实现的呢？　　北京航天飞行控制中心总工程师王也隽介绍说，嫦娥一号卫星的近月制动是非常关键的测控动作，关系到整个任务的成败。在实施制动前，北京飞控中心根据各测控站、船传回的数据，实时跟踪计算卫星的运行轨道情况，分析研究第一次近月制动的轨控策略，进行了充分的准备，以确保近月制动取得成功。　　王也隽说，卫星近月制动发动机点火之前６小时和３.５小时，北京飞控中心分别计算出关于卫星进行姿态调整、轨道控制以及发动机点火的各项参数，在发动机点火前４小时和１小时各注入一次，这些数据和指令就成为卫星实施近月制动的根据。　　“发动机点火前４０分钟时，卫星调整太阳帆板，以保证轨控期间太阳帆板能够补充供电。”王也隽说，“点火前３５分钟时，卫星实施惯性调姿，让发动机朝向卫星飞行方向。发动机点火工作后，等于给前进中的卫星一个反作用力，减慢其飞行速度，收到‘刹车’的效果。这样，就能实现被月球捕获的目标。”　　就像打移动靶中十环　　第一次近月制动是一个难度很大的动作。    　　北京航天飞行控制中心总工程师王也隽介绍，在地月转移轨道运行的“嫦娥一号”卫星抵达月球捕获点时，其飞行速度约为2400米/秒，如不及时有效制动，卫星将飞离月球，难以被月球引力捕获。这次近月制动，是在北京航天飞行控制中心的控制下，降低卫星飞行速度，完成“太空刹车”，建立正常姿态，进入周期为12小时的椭圆环月轨道。　　“控制过了，卫星就会往月球撞上去，控制不够，卫星就飞跑了。这对控制精度要求非常高。好像打移动靶，还要中十环。”北京航天飞行控制中心主任朱民才说。　　28天做一次全月探测 　　中国的科学家们为“嫦娥一号”环月飞行设计了一条圆形越极轨道。这条轨道相对月球赤道的倾角为90度，即“嫦娥一号”的环月工作轨道面垂直于月球的赤道面，这样，“嫦娥一号”就能恰好飞越月球的南北极。由于月球自身的自转运动，每28个地球日左右转动一圈，因此用28天左右的时间，“嫦娥一号”就可以进行包括月球南北极、月球背面的全月探测。　　“嫦娥一号”采用圆形越极轨道是由其任务所决定的。它有两个填补空白的探测任务，一是绘制世界首幅全月球的三维立体表面图，二是首次探测全月球的月壤分布特征和厚度。从这个意义上来讲，“嫦娥一号”是世界首枚全月探测卫星。　　把握距月面最佳高度　　为追求较高图像分辨率，轨道高度尽可能在100～200公里之内。但是如何使“嫦娥一号”在最佳的飞行高度工作呢？　　“嫦娥一号”离月面越近，卫星上的科学仪器分辨率越高，由于月球引力的特殊性，月球探测卫星进入月球轨道时的误差要求越高，在进入月球轨道后的轨道维持压力也较大。假如月球探测卫星运行在离月面100公里高的轨道上，如果没有轨道维持，那么它在半年内就可能坠落月面。如果月球探测卫星运行在离月面200公里高的轨道上，即使不作轨道维持，也能运行很长时间，而且对月球的观测面积还较大。（据新华社、《新民晚报》）探月二期工程可能使用长征三号Ｂ火箭　　国家航天局发言人５日透露，正在论证用长征三号Ｂ进行发射月球着陆探测器的可行性。 　　国家航天局发言人裴照宇说，我国正在研制的新一代运载火箭长征五号具有较大的推力，将使我国火箭运载能力获得较大提高。但根据计划，长征五号预计２０１２年之后进行火箭的飞行试验，才能进行发射。　　据裴照宇透露，在中国探月二期工程即月面软着陆探测的方案中，曾经考虑过使用长征五号运载火箭。但为了使用更成熟的火箭，国家航天局目前正在考虑其他的选型，包括长征三号系列的其他型号，其中，长征三号Ｂ型运载火箭因具有较大的推力受到关注。　　“现在正在论证用长征三号Ｂ发射月球着陆探测器的可行性。”裴照宇说。“嫦娥一号”奔月12天回顾　　自10月24日晚6时05分从西昌卫星发射中心发射升空以来，“嫦娥一号”已经飞行了12天，行程已超过187万公里，是地月距离38万公里的4倍多。    　　●10月25日，卫星完成第一次远地点变轨，近地点轨道高度抬高至600公里。    　　●10月26日，卫星完成第一次近地点变轨，进入24小时周期轨道。    　　●10月29日，卫星完成第二次近地点变轨，进入48小时周期轨道。    　　●10月31日，卫星完成第三次近地点变轨，进入地月转移轨道，向月球飞去。    　　由于卫星轨道控制得很精准，精度误差小于万分之四，北京航天飞行控制中心先后取消了11月1日和4日的第一次和第三次途中轨道修正，只在11月2日作了一次修正。　　昨天中午，“嫦娥一号”终于进入月球捕获轨道，经过近月制动后，最终成为我国第一颗人造月球卫星。第一次近月制动取得圆满成功“嫦娥一号”成为中国首个绕月飞行的航天器胡锦涛温家宝致电祝贺　　新华社北京１１月５日电中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛，中共中央政治局常委、国务院总理温家宝，５日致电祝贺“嫦娥一号”卫星第一次近月制动取得圆满成功。 　　胡锦涛在贺电中说，欣闻“嫦娥一号”第一次近月制动取得圆满成功，卫星已进入环月轨道，我谨向参与“嫦娥一号”研制、指挥、测控和保障的全体同志表示热烈祝贺和亲切慰问！望再接再厉，夺取绕月探测的新胜利！　　温家宝在贺电中说，欣悉“嫦娥一号”绕月探测卫星成功实现近月制动，进入绕月轨道，我谨向参与工程的全体同志表示热烈的祝贺和亲切的慰问！希望同志们继续按照高标准、高质量、高效率的要求，一丝不苟，精益求精，大力协同，扎实工作，确保绕月探测工程取得圆满成功！　　据新华社北京１１月５日电（记者白瑞雪田兆运李宣良）嫦娥一号卫星５日１１时许成功飞入了月球的怀抱。　　曾送出１００多颗人造地球卫星和６艘“神舟”飞船的中国，从此有了第一个绕月飞行的航天器，开始了第一次绕月飞行。　　卫星是从距地球约３９万公里，距月球约２００公里的近月点进入环月轨道的。　　作为“嫦娥飞天”历程中最关键的一步，从此前的地月转移轨道飞入环月轨道，靠的是一个类似“刹车”的动作——近月制动。　　１１时１５分，点火指令发出。北京航天飞行控制中心的模拟显示屏上，舒展着太阳帆板的嫦娥一号卫星如同传说中长袖善舞的仙女，乘着反推力发动机喷出的金黄色火焰静静前行。　　在１１４个小时的奔月之旅抵达终点的这个时刻，越来越大的月球引力，让“嫦娥”的飞行速度达到了每秒约２．４公里。　　“如果不及时‘刹车’，卫星就无法被月球捕获，而是与月球擦身而过。”北京航天飞控中心总工程师王也隽说，第一次近月制动直接关系飞行任务的成败。　　数字的变化快得让人来不及看清，卫星的飞行速度递次减小，当前轨道渐渐向目标轨道靠近。偌大的指控大厅寂然无声，凝神于屏幕上每一次跳动的人们，仿佛在聆听“嫦娥”的心跳。　　１１时３７分，近月制动成功，速度定格在每秒２．０６千米。这个确保卫星既不会飞出月球引力范围、也不会直接撞向月球的数字，带着“嫦娥一号”轻轻叩开了绕月的大门。　　繁星满天。　　“嫦娥一号”依偎着银白色的月球，与她的出发地——远处蔚蓝色的地球一起，在屏幕上构成了一幅“星月交会”的壮观图景。　　掌声四起。从这一刻起，“嫦娥一号”成为了一颗真正的月球卫星。 　　就像她此前进行的绕地飞行一样，在未来几十个小时内，“嫦娥”还要绕月飞行数圈、经过两次近月制动，才能从椭圆轨道进入距月球等高约２００公里的极圆轨道。　　这个被科学家们称为“使命轨道”的地方，将是“嫦娥”最终的落脚地。在此后的一年中，卫星将沿着这条轨道开展对月科学探测。　　绕月探测工程有关负责人表示，这次近月制动成功，为“嫦娥一号”最终进入“使命轨道”奠定了坚实基础，同时也表明我国已经具备对距地球３８万公里卫星进行精确测控的能力，标志着我国航天测控水平有了新的突破。　　北京航天飞控中心提供的数据表明，截至目前，嫦娥一号卫星飞行路程已近２００万公里。　　（相关报道刊第八版）