独家策划:嫦娥三号登月3D全程模拟

独家策划:嫦娥三号探月3D全程模拟截图

独家策划:嫦娥三号探月3D全程模拟

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2013年12月上旬,我国将用长征三号乙火箭发射嫦娥三号月球探测器。这是继07年嫦娥一号、10年嫦娥二号之后,我国发射的第3颗月球探测器,也是首颗月球软着陆探测器。嫦娥三号携带有一台无人月球车,重3吨多,是我国迄今设计最复杂的航天器。而嫦娥三号的“落月”过程也非常精妙,犹如施展一段太空芭蕾。

与嫦娥一号发射时采用调相轨道、经多次加速才前往月球不同,这次长征三号乙增强型火箭将直接把嫦娥三号送入地月转移轨道,火箭第三级在进入地月轨道后,才与嫦娥三号分离。之后,嫦娥三号经过若干次中途轨道修正,即可抵达月球。

嫦娥三号在接近月球时,主发动机点火减速,以被月球引力捕获进入椭圆形绕月轨道。之后,嫦娥三号还要进行2次减速,精确进入100公里高度的圆形绕月轨道。嫦娥三号在圆形轨道上待机,时机适合才能实施月球软着陆。

着陆阶段,嫦娥三号要先点火减速,进入100公里×15公里椭圆形轨道。然后在15公里近月点,主发动机开始长时间启动减速,到距月面2公里高度时速度降至0。随后,嫦娥三号将姿态改为悬停式垂直下降,并自动寻找平坦月面,实施着陆。

嫦娥三号着陆后,释放搭载在顶部的月球车。嫦娥三号将与月球车一起开展为期90天的探月任务,包括月面多光谱成像、月基天文观测、月壤结构及成分分析等。任务结束后,嫦娥三号和月球车将留在月面,不再返回。

长征三号乙增强型火箭

长征三号乙是国内目前运载能力最强的火箭,此次发射嫦娥三号使用了运力进一步提升的长征三号乙增强型火箭。长征三号乙增强型火箭采用三级半构型,由4个助推器、芯一级、芯二级、芯三级和卫星整流罩组成。长征三号乙增强型全长 56米,芯级直径 3.35米,起飞质量达到 459吨。

嫦娥三号月球探测器

嫦娥三号是我国首台无人登月探测器,由着陆探测器和月面巡视探测器(即月球车)组成,质量3吨多。其中着陆探测器采用了梁板复合式结构设计、配备可大范围伸缩的四腿式着陆缓冲结构、多台主发动机、调姿发动机,能够自动智能选定着陆点、进行精确悬停着陆,是我国迄今为止最复杂的航天器。

嫦娥三号能成功降落到月面的关键是其可变推力的主发动机。该发动机推力为1500至7500千牛,可在复杂的降落过程中灵活调节,保证嫦娥三号能迅速、安全地在月球上软着陆。而嫦娥一号、二号的主发动机推力不可变,最大推力也仅490千牛。

月球车

月球车正式名称为月面巡视探测器,质量约140千克,搭载有全景相机、测月雷达、X射线谱仪和红外光谱仪等探测设备。月球车不仅能完成月面地貌勘探任务,通过超宽带测月雷达,还首创了对月表下200米深度地下结构进行探测的能力。

月球车的行走系统采用轮式、摇臂悬架方案,由车辆、摇臂及差动机构等组成,具有前进、后退、原地转向、行进间转向、爬坡20度、越障20厘米的能力。

月球车以太阳能电池为电源,装有2片太阳翼为车上仪器及设备供电。由于月夜时间长达14天,期间无法通过光能发电,月球车上还安装了一组锂电池和放射性热源,以维持一定温度,保证月夜结束后车上设备能从休眠状态唤醒。

月球虹湾

虹湾(Sinus Iridum)位于雨海西北部,月球北纬43度左右、西经31度左右;南北约100公里,东西约300公里,是雨海伸向山脉的部分。它的名称源于拉丁语,意为“彩虹之湾”,是月球上最美丽的地标。

众所周知,月球表明并没有水,月球上的“海”实际上是广阔的平原,只是早期天文学家观察月球时以为发暗的区域都有水覆盖,因此它们被称为“海”。“湾”则是平原伸向山脉的部分。已确定的月海有22个,绝大多数分布在永远向着地球的月球正面,湾则有5个。

虹湾实际上则是一个巨型陨石坑,熔岩涌出后淹没了大部分区域,形成平原。虹湾地区地质构造复杂,具有典型性,具很高的科考价值。虹湾地形平坦,嫦娥三号在此着陆有较高的安全系数,与地球联络也会较为畅通。最关键的是,目前还没有国家对虹湾进行过探测。(文/杜松涛)

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[责任编辑:akading]

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