“嫦娥奔月”工作时间表确定
11月7日前后有望向地面“播放”30首歌曲;11月下旬可传回第一张月球照片
昨日,西昌卫星发射中心外八一村全景平台,北京航空航天大学学生回看所拍发射过程的录相。本报特派西昌记者 王申 摄
据新华社电 嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的旅途中,每天到底做什么?中国绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍说,从昨日成功发射到11月下旬传回第一张月球照片,“嫦娥一号”具体工作时间表确定。
关节点一
发射(完成)
昨日,长征三号甲运载火箭将嫦娥一号卫星送上太空。
关节点二
入轨(完成)
长征三号甲运载火箭在发射嫦娥一号卫星时,通过第一、二级和第三级的第一次点火,先将卫星送入近地轨道,并在近地轨道滑行飞行一段时间。在火箭起飞的第1249秒,三级火箭第二次点火;第1373秒,三级火箭二次点火发动机关机。第1473秒,星箭分离成功,嫦娥一号卫星进入近地点约200千米、远地点约51000千米、运行时间为16小时的大椭圆轨道,成为一颗绕地球飞行的卫星。
关节点三
变轨(今日)
当嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后,10月25日下午,地面注入指令,卫星上推力为50牛顿的调姿发动机开始点火,约4分钟后,推力为490牛顿的主发动机点火实施变轨,将卫星轨道近地点抬高到离地球约600公里的地方。
10月26日下午,当卫星再次到达近地点时,卫星主发动机再次打开,巨大的推力使卫星上升到24小时轨道。
大约10月29日,在24小时轨道上运行3圈后,卫星上的主发动机第三次点火,实施第二次近地点变轨,嫦娥一号卫星进入48小时轨道。
关节点四
奔月(10月31日)
10月31日,当卫星再一次抵达近地点时,主发动机打开,卫星的速度在几分钟内提高到10.916千米/秒以上,进入地月转移轨道,开始从地球向月球的飞越。
关节点五
修正(随后两到三天)
嫦娥一号卫星需要飞行约114个小时,从地球轨道飞到月球轨道间距。在高速飞行的过程中,嫦娥一号卫星必须在地面的指令下进行中途轨道修正。一般来讲,至少需要进行两次修正,第一次是在进入地月转移轨道的一天之内,第二次是在到达月球的前一天内。
关节点六
制动(约11月5日开始)
11月5日前后,当嫦娥一号卫星到达距月球200千米位置时,需要进行减速制动,也就是“刹车”,被月球引力捕获,成为绕月飞行的卫星。经过多次复核、复算,我国科学家已经突破了这一技术难题。
11月5日,嫦娥一号卫星第一次近月制动,从地月转移轨道进入12小时月球轨道。从这一刻起,嫦娥一号卫星成为真正的绕月卫星。
11月6日前后,嫦娥一号卫星进行第二次近月制动,速度进一步降低,卫星进入3.5小时轨道,并在这个轨道上运行7圈。
11月7日前后,嫦娥一号卫星进行第三次近月制动,进入127分钟月球极月轨道。这是卫星绕月飞行的工作轨道。这个轨道为圆形,离月球表面200千米。
关节点七
“放歌”(11月7日前后)
11月7日前后,嫦娥一号卫星将向地面传回经过公众投票选出的30首歌曲。
关节点八
传回照片(11月下旬)
建立月球工作轨道后,嫦娥一号卫星携带的“8种武器”将大显身手,为完成4大科学目标展开工作。如果不出意外,卫星所携带的CCD立体相机在11月下旬就可以传回第一张月球照片,这是绕月成功的重要标志。
【轨道特色】
轨道设计留给“嫦娥”更多机会
发射提前三天,卫星绕地飞行三天均有奔月机会
据新华社电 “嫦娥一号卫星的轨道设计体现了经济性和可靠性的综合考虑,是我国科学家独具匠心的设计。”卫星副总设计师黄江川24日说。
“在轨道设计中,还充分考虑了发射窗口和奔月窗口的选择。”黄江川介绍说,从地球轨道奔向月球的机会每月只出现一次,具有相对的唯一性。为了稳妥,我们将卫星发射提前3天进行,让“嫦娥”在地球轨道上等待奔月时机,将每月一次的火箭发射窗口范围,拓展到3天内每天都有机会。
据专家介绍,如果24日发射升空,卫星将在24小时绕地轨道运行3圈;如果25日发射,则运行两圈;如果26日发射,就只能运行1圈。
“24小时轨道就相当于一个缓冲器,起到为应对各种紧急情况预留时间的作用,这是轨道设计中一大独具匠心的创造,将大大提高工程的可靠性。”黄江川说。
我国已经掌握了卫星的多次变轨技术,具有可行性。中国空间技术研究院、南京紫金山天文台、南京大学的数十名专家联合攻关,完成了独具匠心的奔月轨道设计。
【今日看点】
嫦娥一号首次变轨
据新华社电 北京航天飞行控制中心副总工程师周建亮在中国首颗绕月控测卫星成功发射升空后向记者介绍说,嫦娥一号卫星将于25日进行第一次变轨。
24日18时29分,星箭成功分离之后,嫦娥一号卫星进入近地点为205公里,远地点为50930公里,周期为16小时的超地球同步轨道。卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后,预计于25日下午进行第一次变轨。变轨后,卫星轨道近地点将抬高到离地球约600公里的地方。
卫星和运载火箭分离后,需要4次变轨,才能逐步加速到地月转移轨道的入口速度。每次近地点加速的时间只有短短的几分钟,必须在短时间内及时向卫星发出指令,而卫星发动机必须精确响应,否则卫星就有可能飞向别的方向。
【路上任务】
嫦娥百万公里奔袭收集地月空间数据
据新华社电 在遥远漫长的飞行旅途中,嫦娥一号卫星并非只是一味地“辛苦赶路”。专家表示,到达目的地之前,嫦娥一号卫星将沿途探测并收集4万公里-40万公里之间的地月空间环境数据。
“嫦娥一号卫星飞行的设计主要是结合我们国家的运载能力以及东方红三号卫星平台的基础。”绕月探测工程卫星系统副总设计师孙泽洲说,“调相轨道的设计可以使卫星逐步获得速度增量,减少大的速度增量变化中引起的重力损耗等影响。”
从西昌起飞升空,到抵达遥远月球的“工作岗位”,嫦娥一号卫星的总飞行距离将超过100万公里,将需要付出13天18小时左右的飞行时间。
据了解,按计划,嫦娥一号卫星共10次变轨,最终成功进入环月工作轨道。
【奔月难关】
发射成功后仍需跨越三大环节
据新华社电 国防科工委月球探测工程中心有关人士表示,在发射成功之后,嫦娥一号卫星还将面临三大环节。
嫦娥一号卫星首先迎来的是实施地月轨道转移的关键时刻。高速飞行的嫦娥一号卫星第二个面临的难关是实施首次“刹车制动”,确保被月球捕获。第三个难关是经过两次近月制动进入工作轨道,传输回相关探测数据。
【传输问题】
“嫦娥”身带两天线地面“大眼”可全收
这次为“嫦娥”买的是“单程票”。嫦娥一号卫星携带的传输天线有两部:一部是定向天线,方向始终对着地球上的接收天线;一部是全向天线,也就是没有固定方向的天线。
巨大的空间衰减、时间延迟,使得地面接收月球探测数据的技术难度大大增加。地面应用系统为此专门建造了两座被称为射电望远镜的大口径天线:一座在北京密云,天线口径达50米;一座在云南昆明,口径达40米。
两座大口径天线像一双巨大的眼睛,时刻注视着嫦娥一号卫星的一举一动,把卫星传输来的信息全部收集起来。
【研究问题】
传回数据完全公布全球科学家可分享
传到地面的数据将被送到设在北京的地面应用系统总部,进行预处理。完成预处理的数据,将由地面应用系统组织更多的科学家和技术人员进行进一步的研究和处理,得出最新的研究成果或科学发现。
国家航天局宣布,嫦娥一号卫星获得的许多数据将完全公开,供全世界的科学家研究分享。
据新华社电
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