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资料:五个大系统为嫦娥护航

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资料:五个大系统为嫦娥护航

中国叹曰计划首期目标——“绕月探测卫星”发射步骤示意图

资料:五个大系统为嫦娥护航

2007年计划发射的“嫦娥一号”卫星模拟图

(1)月球探测卫星系统

嫦娥一号是月球探测卫星工程系统中最重要的一环,由中国空间技术研究院负责研制。该月球探测卫星选用东方红三号卫星平台,总质量2350千克,设计寿命一年。该星体尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米,并充分继承资源一号、二号等地球卫星的现有成熟技术和产品,进行适应性改造。所谓适应性改造就是在继承上的创新,突破一批关键技术。例如,三维定向技术,即卫星的太阳能电池翼、遥感器和传输信息的天线分别要时刻对准太阳、月亮、地球。另外,在月球探测卫星的轨道设计和紫外月平仪的研制等方面,也都开展技术攻关。它采用三轴稳定方式,对月定向工作,将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。

为了实现探月的四大科学目标,嫦娥一号上载有6套24件130千克月球探测仪器,其中包括CCD立体相机、激光高度计、成像光谱仪、γ/X射线谱仪、微波探测仪、太阳风离子探测器等。其中CCD立体相机是拍摄全月面三维影像的专用相机,在我国首次使用;成像光谱仪用于获取月面光波图谱;γ/X射线谱仪用于探测月球表面元素;微波探测仪除用于获取月壤的厚度信息之外,还能够给出月球背面的亮度温度图和月球两极地面的信息。

从发射到进入环月工作轨道,嫦娥一号奔月要转几次路线,飞行时间大约需要10天才能到达月球附近的轨道。整个飞行过程要经历调相轨道、地月转移轨道、月球捕获轨道和环月工作轨道几个阶段。

第一阶段的月球探测卫星工程系统是由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成。

(2)运载火箭系统

嫦娥一号选用长征三号甲发射,由中国运载火箭技术研究院负责研制。该火箭全长52.52米,最大直径3.35米,地球同步转移轨道运载能力为2600千克,已有10多次全胜发射记录。

根据设计,月球探测器的运行轨道为近地点200千米、远地点5.1万千米,属于大椭圆轨道,必须要求火箭能够精确地将探测器送入预定轨道,才能准确完成预定的探测任务。为了满足探月卫星的特殊要求,对长征三号甲火箭控制系统增加了单机和线路的备份,确保火箭飞行过程中不出现任何偏差,万无一失。

选择长征三号甲主要考虑到它是“长征”系列火箭家族中发射成功率最高的成员之一。由于该火箭拥有更灵活先进的控制系统,可以在星箭分离前对有效载荷进行大姿态调姿定向,并提供可调整的卫星起旋速率,因而具有很强的适应性。

因为地球和月球之间的运动,嫦娥一号发射时间是择机确定的,要考虑到光照、太阳入射角、测控条件以及轨道限制等因素,一个月当中只有35分钟适宜发射的“窗口期”,也就是说,错过这35分钟也就意味着错过了一个月,将不得不等到下个月再发射。所以,嫦娥一号将在其发射窗口到来的前三天发射,按计划,嫦娥一号发射后将绕地球运转3圈,做加速运动,这3圈时间分别是16、24和48小时,之后将奔月而去,并在抵达月球前‘急刹车’,而它进入绕月轨道后,仍将围绕月球极地轨道转三圈,稍做调整才进入预定工作轨道,从发射到正式工作需要花费近半个月的时间。

嫦娥一号从起飞到进入目标轨道的飞行过程中将多次经过中国上空。如果地理位置、天气条件允许的话,人们有可能用肉眼观测到现代“嫦娥”奔月的情景。

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[责任编辑:nothingzhou]
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