D113.“嫦娥一号”卫星系列问题

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1、“嫦娥一号”卫星系列问题1嫦娥一号卫星发射大事记问题1问题2问题3问题4问题5问题6问题7问题8问题9问题10问题11问题12问题13http://www.chinanews.com.cn/special/2007-10-17/735.shtml“嫦娥一号”卫星系列问题1嫦娥一号卫星发射大事记2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星由长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射升空，星箭成功分离之后，顺利进入近地点200公里、远地点51000公里、周期为16小时的超地球同步轨道。10月25日，顺利完成了第一次远地点变轨控制，成功地将“嫦娥一号”卫星近地点从200公

2、里抬升到600公里。10月26日成功进行第一次近地点变轨控制，成功进入绕地飞行24小时周期轨道。10月29日18时01分，嫦娥一号卫星在24小时轨道飞行第３圈时,嫦娥一号卫星成功实施第二次近地点变轨控制,卫星将由24小时周期轨道进入48小时周期轨道，远地点高度将提高到12万多公里。10月31日实施入轨后的第四次变轨，按预定的时间、位置、速度成功进入地月转移轨道，进入奔月之旅的漫漫行程。11月2日，顺利完成轨道修正，原来设计的3次轨道修正由于变轨控制准确，取消了2次。11月5日，嫦娥一号卫星首次飞达近月点，顺利实施第一次近月制动，成为一颗绕月卫星。11月6日-7日，

3、嫦娥一号卫星顺利完成第2次和第3次近月制动，成功进入周期127分钟的圆轨道。11月20日，嫦娥一号卫星搭载的光学成像设备随后打开，地面收到了第一批原始图像数据。11月26日，嫦娥一号所拍摄的月球立体图片正式公布。问题1【问题1】伴随发射点火的巨大轰鸣，在长三甲“大力士”的托举下，经过火箭起飞、火箭一二级分离、火箭整流罩打开、火箭二三级分离、星箭分离、太阳能电池板展开、定向天线展开，“嫦娥”将首先被送入近地点200公里、远地点约5.1万公里、运行周期约为16小时的超地球同步转移轨道。发射第二天，卫星第一次远地点变轨，使嫦娥1号的近地点升高，随着第1次远地点的加速，卫

4、星的近地点高度将被抬高至600公里，但轨道周期仍为16小时。在16小时轨道运行总计数十小时之后，当“嫦娥一号”在16小时轨道上运行第三圈，到达距离地球最近点时，卫星再次加速，使“嫦娥一号”所在的椭圆轨道的远地点升高，轨道周期也变为24小时左右(24小时绕地球一圈)。试估算地球24小时椭圆轨道的远地点。请将此远地点跟地球同步卫星的离地高度进行比较。（）（保留两位有效数字）卫星在16小时周期轨道运行时的半长轴卫星在24小时周期轨道运行时的半长轴远地点为H=2b2-600-12800=7.1×104km，即7万1千公里地球同步卫星的运行半径等于卫星在24小时周期轨道运行

5、时的半长轴地球同步卫星的离地高度h=b2-R=3.58×104km,卫星在24小时周期轨道运行时的远地点约是地球同步卫星的离地高度的2倍。解：问题2【问题2】嫦娥一号卫星顺利完成第2次和第3次近月制动，成功进入距离月球高为h=200km的圆轨道。“嫦娥一号”将在距离月球高为h处绕月球做匀速圆周运动．已知月球半径为R，月球表面重力加速度为g，“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为()B问题3【问题3】当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上远地点的速率大于近地点的速率B.卫星在轨道3上远地点的角速度小于近地点的角速度C.卫星在轨道1上

6、经过Q点时的速率小于在轨道2上经过Q点时的速率D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于在轨道3上经过P点时的加速度123PQBCD解见下页解：123PQ根据开普勒第二定律可得出,卫星在轨道3上远地点的速率小于近地点的速率，卫星在轨道3上远地点的角速度小于近地点的角速度。卫星在Q点时，在圆形轨道1上的速率小于在轨道2上的速率（在Q点卫星是通过加速实现变轨从轨道1进入轨道2的）。卫星在P点时，无论是在轨道2还是在轨道3，所受引力相等，由牛顿第二定律易知，卫星的加速度相等问题4【问题4】轨道周期变为24小时左右(24小时绕地球一圈)运行一圈后，在距离地球最近时，卫星第二

7、次加速，远地点高度升至120000千米，使轨道周期变为48小时左右(48小时绕地球一圈)。再运行一圈后，进行调相轨道段的最后一次加速。这次加速过程使得“嫦娥一号”.飞行轨道的远地点接近40万千米，进入了奔向月球的轨道。取地球的半径为R=6400km，嫦娥1号卫星的质量为2350kg,地球表面重力加速度为g=10m/s2.求卫星在远地点高度升至120000千米时的加速度大小。解：又问题5【问题5】嫦娥1号由地球沿地月转移轨道奔向月球过程中，途中经某一位置时嫦娥1号受地球和月球引力的合力恰好为零，已知地球和月球两球心间的距离为3.84×108m，地球质量是月球质量的8

8、1倍。试计