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嫦娥奔月之旅结束开始环月 不怕月球轨道高温

2010年10月07日05:05北京青年报樊宏伟我要评论(0)
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嫦娥二号身披“金银外衣” 嫦娥二号首次近月制动成功

昨日顺利进入环月轨道 成为我国第二颗月球卫星

本报讯 昨日上午,嫦娥二号卫星在北京航天飞行控制中心的精确控制下实施第一次近月制动后,顺利进入周期约12小时的椭圆环月轨道,从而正式成为了我国的第二颗月球卫星。记者从北京中心获悉,近日还将择机对嫦娥二号实施一次轨道平面机动和两次近月制动,确保卫星进入周期118分钟的“使命轨道”,通过在轨测试后,卫星将开展科学探测活动。

“近月制动是卫星飞行过程中最关键的一次轨道控制。”据嫦娥二号任务测控通信指挥部副指挥长、北京航天飞行控制中心副主任麻永平介绍,嫦娥二号卫星飞行到月球附近时,其相对月球的速度大于2.38千米/秒的月球逃逸速度,如果不减速,卫星将飞离月球。要实现绕月飞行,必须进行制动,将其飞行速度降低到月球逃逸速度以内,从而被月球引力捕获,成为月球卫星。

6日上午,记者来到北京航天飞行控制中心。在遥控机房内,遥控发令员詹磊发出了一串指令。这是嫦娥二号在飞行过程中最为关键的指令之一,这些经过飞控中心反复推敲的口令,将帮助嫦娥二号准确找到“月球公路”的入口。

11时06分,调度的控制口令依次在大厅响起。“490N发动机开机!”“第一次近月制动开始!”大屏幕上,只见金黄色的嫦娥二号卫星进行了一个180度旋转,舞出一段优美的“太空芭蕾”。三维图形清晰显示出卫星飞行留下的红色轨迹与绿色目标轨道渐渐重合……

“青岛跟踪正常!”“喀什跟踪正常!”“遥测数据正常!”大厅不时传来各测控站的报告声。约32分钟后,调度大声宣布:“发动机关机,第一次近月制动结束!”随后,北京中心宣布:“嫦娥二号成功进入环月轨道!”

这时,探月工程总设计师吴伟仁眼含热泪,与在座工程人员一一握手。“太棒了”、“完美”,飞控大厅里响起期待许久的热烈掌声。

嫦娥探月·解读

进入环月轨道后 嫦娥二号怎么飞

嫦娥二号在进入月球轨道后将怎样飞行?为什么近月制动需要三次?随着嫦娥二号成为我国第二颗月球卫星,有关“嫦娥”在月球飞行的情况开始成为关注焦点,北京航天飞行控制中心轨道室主任谢剑锋对此进行了解读。

唯一性是近月制动最大挑战

问:近月制动过程中最大挑战是什么?

谢剑锋:对于卫星的近月制动来讲,其唯一性比较大,需要在一定的时间内把卫星速度减下来,否则它就会飞离。这需要制定很多预案,保证卫星绕月运行。这个策略的制定是一个很大的难点,因为实际中可能会出现很多预想不到的问题。

“嫦娥”环月轨道将对日定向

问:嫦娥二号进入环月轨道之后,卫星是怎么飞行的?

谢剑锋:嫦娥二号完成首次近月制动后,会形成一个近月点在100多公里、远月点在8000多公里的椭圆轨道,因为还没有进入100公里×100公里的环月轨道,这期间主要的飞行姿态是对日定向,卫星依然绕着轨道方向飞行,但姿态摆动指向太阳,帆板也对着太阳,可以聚集能量;等卫星到了100公里×100公里的环月轨道以后,我们会建一个环月姿态,卫星往前飞的时候,太阳在前面,帆板转过去面向太阳。

问:卫星进入环月轨道后还会遇到哪些风险?

谢剑锋:卫星进入环月轨道后的一个主要任务是要把轨道降到近月点15公里,去完成虹湾地区的成像拍照工作。虹湾在月球能看到的这一面,但是很多控制却在月球背面,在看不见的时候卫星点火,万一有什么异常,我们要进行及时的抢救,采取一些应急措施,这方面的风险比较大。

三次近月制动意在更有效利用卫星能量

问:为什么实行三次近月制动?

谢剑锋:因为卫星到达月球的相对速度是2500米/秒,真正到了100公里×100公里的环月轨道后,它的速度是1600米/秒,中间相差800米/秒,而卫星发动机推力有限,要达到800米/秒的速度增量需要很长的开机时间,如果速度一次性降下来,将损失很大,效率也不高,因此我们设计成多次制动,这样就能更有效地利用卫星所携带的能量。嫦娥二号三次近月制动,最重要的一次是第一次,因为如果不降下来,卫星就会飞走,时间点很关键。

文/本报记者樊宏伟

通讯员杨冰姜宁

嫦娥探月·揭秘

嫦娥穿“金银外衣”

不怕月球轨道高温

嫦娥二号卫星昨日成功完成了首次近月制动。在昨日观看直播的过程中,不少公众都对电视上卫星金光闪闪和银光闪闪的表面发生了兴趣,中国航天科技集团公司的卫星专家表示,“金银外衣”是专门为嫦娥二号应对月球100公里轨道的高温环境而设计的。

嫦娥二号100公里轨道温度达100℃

“当年嫦娥一号卫星在100公里轨道上短期运行后温度升高了15℃左右。”嫦娥二号卫星总设计师黄江川透露,嫦娥一号卫星在完成既定任务后,又做了多项额外的技术验证和科学试验,其中很重要的一项就是验证月球100公里轨道的热环境。因此,嫦娥二号卫星的100公里轨道“工作环境”将面临100℃左右的高温。

卫星两面温度可能相差300℃

卫星专家告诉记者,月球并不像人们平常所认知的那样是“广寒宫”,月表的热量主要来自太阳光,而且由于月表具有很强的反射性,所以嫦娥二号卫星实际上面临太阳的炙烤和月表反射光的强烈照射,这也是100公里轨道处温度高达100℃的主要原因。

此外,月球上没有空气等作为热传导的介质,因此卫星上受到光线照射的部分温度会很高,而没有光线照射的地方会在0℃以下,卫星的两面可能相差300℃。

“金银外衣”组成天然空调

“正是这些金光闪闪和银光闪闪的衣服组成了一个天然的空调系统,使嫦娥二号卫星能够在100℃高温环境中舒服地生活和工作。”卫星热控系统主任设计师向艳超告诉记者,嫦娥二号卫星的“金衣”是一层层比羽毛还轻的膜状物和网状物间隔拼叠而成,共有15层。采用这种方式制成的衣服在真空环境条件下具有很强的隔热效果,“其效果足以和热水瓶瓶胆的保温效果相媲美”。

“卫星表面的银光闪闪的衣服,是一层类似镜子一样的膜,它具有很强的反射能力,能够将太阳光的85%左右反射掉。”向艳超表示,嫦娥二号卫星的“银衣”同时还具有较强的散热能力,如果卫星舱内温度过高的时候,银光闪闪的衣服就可以把热量散发掉。

文/本报记者樊宏伟

特约记者陈全育

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人类首次登月

珍贵录像公布

在《澳大利亚地理》杂志5日举行的颁奖大会上,一段从未公开的人类首次登月录像片段播出。这段视频画面分三段,第一段是登月第一人阿姆斯特朗从登月舱沿梯子走到月球表面;第二段是奥尔德林登月的画面;第三段是两名宇航员在月球上活动的画面。澳大利亚历史学家此前表示,在反映那一时刻的资料片中,这段录像画面效果“最佳”。当初阿姆斯特朗决定提前登月,受相对地理位置因素影响,美国本土尚未处于最佳信号接收区,而澳大利亚接收到清晰信号。澳大利亚一个研究小组从档案库中找到这段遭人遗忘的录像,发现它损坏严重。研究人员花费不小工夫,才把它逐帧数字化。

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[责任编辑:qiwang]
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