“嫦娥奔月”工作時間表確定
11月7日前后有望向地面“播放”30首歌曲;11月下旬可傳回第一張月球照片
昨日,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心外八一村全景平臺,北京航空航天大學學生回看所拍發(fā)射過程的錄相。本報特派西昌記者 王申 攝
據(jù)新華社電 嫦娥一號衛(wèi)星飛向38萬公里外月球的旅途中,每天到底做什么?中國繞月探測工程總指揮欒恩杰介紹說,從昨日成功發(fā)射到11月下旬傳回第一張月球照片,“嫦娥一號”具體工作時間表確定。
關(guān)節(jié)點一
發(fā)射(完成)
昨日,長征三號甲運載火箭將嫦娥一號衛(wèi)星送上太空。
關(guān)節(jié)點二
入軌(完成)
長征三號甲運載火箭在發(fā)射嫦娥一號衛(wèi)星時,通過第一、二級和第三級的第一次點火,先將衛(wèi)星送入近地軌道,并在近地軌道滑行飛行一段時間。在火箭起飛的第1249秒,三級火箭第二次點火;第1373秒,三級火箭二次點火發(fā)動機關(guān)機。第1473秒,星箭分離成功,嫦娥一號衛(wèi)星進入近地點約200千米、遠地點約51000千米、運行時間為16小時的大橢圓軌道,成為一顆繞地球飛行的衛(wèi)星。
關(guān)節(jié)點三
變軌(今日)
當嫦娥一號衛(wèi)星在16小時軌道飛行一圈半后,10月25日下午,地面注入指令,衛(wèi)星上推力為50牛頓的調(diào)姿發(fā)動機開始點火,約4分鐘后,推力為490牛頓的主發(fā)動機點火實施變軌,將衛(wèi)星軌道近地點抬高到離地球約600公里的地方。
10月26日下午,當衛(wèi)星再次到達近地點時,衛(wèi)星主發(fā)動機再次打開,巨大的推力使衛(wèi)星上升到24小時軌道。
大約10月29日,在24小時軌道上運行3圈后,衛(wèi)星上的主發(fā)動機第三次點火,實施第二次近地點變軌,嫦娥一號衛(wèi)星進入48小時軌道。
關(guān)節(jié)點四
奔月(10月31日)
10月31日,當衛(wèi)星再一次抵達近地點時,主發(fā)動機打開,衛(wèi)星的速度在幾分鐘內(nèi)提高到10.916千米/秒以上,進入地月轉(zhuǎn)移軌道,開始從地球向月球的飛越。
關(guān)節(jié)點五
修正(隨后兩到三天)
嫦娥一號衛(wèi)星需要飛行約114個小時,從地球軌道飛到月球軌道間距。在高速飛行的過程中,嫦娥一號衛(wèi)星必須在地面的指令下進行中途軌道修正。一般來講,至少需要進行兩次修正,第一次是在進入地月轉(zhuǎn)移軌道的一天之內(nèi),第二次是在到達月球的前一天內(nèi)。
關(guān)節(jié)點六
制動(約11月5日開始)
11月5日前后,當嫦娥一號衛(wèi)星到達距月球200千米位置時,需要進行減速制動,也就是“剎車”,被月球引力捕獲,成為繞月飛行的衛(wèi)星。經(jīng)過多次復核、復算,我國科學家已經(jīng)突破了這一技術(shù)難題。
11月5日,嫦娥一號衛(wèi)星第一次近月制動,從地月轉(zhuǎn)移軌道進入12小時月球軌道。從這一刻起,嫦娥一號衛(wèi)星成為真正的繞月衛(wèi)星。
11月6日前后,嫦娥一號衛(wèi)星進行第二次近月制動,速度進一步降低,衛(wèi)星進入3.5小時軌道,并在這個軌道上運行7圈。
11月7日前后,嫦娥一號衛(wèi)星進行第三次近月制動,進入127分鐘月球極月軌道。這是衛(wèi)星繞月飛行的工作軌道。這個軌道為圓形,離月球表面200千米。
關(guān)節(jié)點七
“放歌”(11月7日前后)
11月7日前后,嫦娥一號衛(wèi)星將向地面?zhèn)骰亟?jīng)過公眾投票選出的30首歌曲。
關(guān)節(jié)點八
傳回照片(11月下旬)
建立月球工作軌道后,嫦娥一號衛(wèi)星攜帶的“8種武器”將大顯身手,為完成4大科學目標展開工作。如果不出意外,衛(wèi)星所攜帶的CCD立體相機在11月下旬就可以傳回第一張月球照片,這是繞月成功的重要標志。
【軌道特色】
軌道設(shè)計留給“嫦娥”更多機會
發(fā)射提前三天,衛(wèi)星繞地飛行三天均有奔月機會
據(jù)新華社電 “嫦娥一號衛(wèi)星的軌道設(shè)計體現(xiàn)了經(jīng)濟性和可靠性的綜合考慮,是我國科學家獨具匠心的設(shè)計。”衛(wèi)星副總設(shè)計師黃江川24日說。
“在軌道設(shè)計中,還充分考慮了發(fā)射窗口和奔月窗口的選擇。”黃江川介紹說,從地球軌道奔向月球的機會每月只出現(xiàn)一次,具有相對的唯一性。為了穩(wěn)妥,我們將衛(wèi)星發(fā)射提前3天進行,讓“嫦娥”在地球軌道上等待奔月時機,將每月一次的火箭發(fā)射窗口范圍,拓展到3天內(nèi)每天都有機會。
據(jù)專家介紹,如果24日發(fā)射升空,衛(wèi)星將在24小時繞地軌道運行3圈;如果25日發(fā)射,則運行兩圈;如果26日發(fā)射,就只能運行1圈。
“24小時軌道就相當于一個緩沖器,起到為應對各種緊急情況預留時間的作用,這是軌道設(shè)計中一大獨具匠心的創(chuàng)造,將大大提高工程的可靠性。”黃江川說。
我國已經(jīng)掌握了衛(wèi)星的多次變軌技術(shù),具有可行性。中國空間技術(shù)研究院、南京紫金山天文臺、南京大學的數(shù)十名專家聯(lián)合攻關(guān),完成了獨具匠心的奔月軌道設(shè)計。
【今日看點】
嫦娥一號首次變軌
據(jù)新華社電 北京航天飛行控制中心副總工程師周建亮在中國首顆繞月控測衛(wèi)星成功發(fā)射升空后向記者介紹說,嫦娥一號衛(wèi)星將于25日進行第一次變軌。
24日18時29分,星箭成功分離之后,嫦娥一號衛(wèi)星進入近地點為205公里,遠地點為50930公里,周期為16小時的超地球同步軌道。衛(wèi)星在這個軌道上“奔跑”一圈半后,預計于25日下午進行第一次變軌。變軌后,衛(wèi)星軌道近地點將抬高到離地球約600公里的地方。
衛(wèi)星和運載火箭分離后,需要4次變軌,才能逐步加速到地月轉(zhuǎn)移軌道的入口速度。每次近地點加速的時間只有短短的幾分鐘,必須在短時間內(nèi)及時向衛(wèi)星發(fā)出指令,而衛(wèi)星發(fā)動機必須精確響應,否則衛(wèi)星就有可能飛向別的方向。
【路上任務】
嫦娥百萬公里奔襲收集地月空間數(shù)據(jù)
據(jù)新華社電 在遙遠漫長的飛行旅途中,嫦娥一號衛(wèi)星并非只是一味地“辛苦趕路”。專家表示,到達目的地之前,嫦娥一號衛(wèi)星將沿途探測并收集4萬公里-40萬公里之間的地月空間環(huán)境數(shù)據(jù)。
“嫦娥一號衛(wèi)星飛行的設(shè)計主要是結(jié)合我們國家的運載能力以及東方紅三號衛(wèi)星平臺的基礎(chǔ)。”繞月探測工程衛(wèi)星系統(tǒng)副總設(shè)計師孫澤洲說,“調(diào)相軌道的設(shè)計可以使衛(wèi)星逐步獲得速度增量,減少大的速度增量變化中引起的重力損耗等影響。”
從西昌起飛升空,到抵達遙遠月球的“工作崗位”,嫦娥一號衛(wèi)星的總飛行距離將超過100萬公里,將需要付出13天18小時左右的飛行時間。
據(jù)了解,按計劃,嫦娥一號衛(wèi)星共10次變軌,最終成功進入環(huán)月工作軌道。
【奔月難關(guān)】
發(fā)射成功后仍需跨越三大環(huán)節(jié)
據(jù)新華社電 國防科工委月球探測工程中心有關(guān)人士表示,在發(fā)射成功之后,嫦娥一號衛(wèi)星還將面臨三大環(huán)節(jié)。
嫦娥一號衛(wèi)星首先迎來的是實施地月軌道轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵時刻。高速飛行的嫦娥一號衛(wèi)星第二個面臨的難關(guān)是實施首次“剎車制動”,確保被月球捕獲。第三個難關(guān)是經(jīng)過兩次近月制動進入工作軌道,傳輸回相關(guān)探測數(shù)據(jù)。
【傳輸問題】
“嫦娥”身帶兩天線地面“大眼”可全收
這次為“嫦娥”買的是“單程票”。嫦娥一號衛(wèi)星攜帶的傳輸天線有兩部:一部是定向天線,方向始終對著地球上的接收天線;一部是全向天線,也就是沒有固定方向的天線。
巨大的空間衰減、時間延遲,使得地面接收月球探測數(shù)據(jù)的技術(shù)難度大大增加。地面應用系統(tǒng)為此專門建造了兩座被稱為射電望遠鏡的大口徑天線:一座在北京密云,天線口徑達50米;一座在云南昆明,口徑達40米。
兩座大口徑天線像一雙巨大的眼睛,時刻注視著嫦娥一號衛(wèi)星的一舉一動,把衛(wèi)星傳輸來的信息全部收集起來。
【研究問題】
傳回數(shù)據(jù)完全公布全球科學家可分享
傳到地面的數(shù)據(jù)將被送到設(shè)在北京的地面應用系統(tǒng)總部,進行預處理。完成預處理的數(shù)據(jù),將由地面應用系統(tǒng)組織更多的科學家和技術(shù)人員進行進一步的研究和處理,得出最新的研究成果或科學發(fā)現(xiàn)。
國家航天局宣布,嫦娥一號衛(wèi)星獲得的許多數(shù)據(jù)將完全公開,供全世界的科學家研究分享。
據(jù)新華社電
|