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专家解密嫦娥二号 称中国2013年可能探测火星

2010年10月11日14:23中国新闻网我要评论(0)
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  相比“嫦娥一号”,“嫦娥二号”技术更新、难度更大、系统更复杂,与之相应的风险也更大

  “‘嫦娥二号’卫星发射的准备工作已基本就绪,正在做最后的检查。”即将赶赴西昌卫星发射基地的中国探月工程一期首席科学家、中国科学院院士欧阳自远9月27日接受《瞭望》新闻周刊专访时透露,即将发射升空的“嫦娥二号”卫星只需不到5天时间就能到达月球。

  根据我国月球探测工程的长远规划,我国的月球探测工程(嫦娥工程)分为“绕”、“落”、“回”三期。一期工程为绕月探测,对月球进行全球性、整体性和综合性探测;二期工程为月面软着陆和巡视勘察,对着陆区进行精细的就位探测与月球车巡视勘测;三期工程为月球采样返回,在着陆区进行就位采样和巡视钻孔取样,样品返回地球后开展系统的高精度的实验室分析研究。

  欧阳自远说,作为“绕”月探测工程,“嫦娥一号”已经取得了圆满成功。目前正在实施的是月球探测二期工程。而“嫦娥二号”是二期工程的第一颗卫星,起着承前启后的重要作用。

  二期工程的“探路者”

  2007年10月24日发射的“嫦娥一号”是我国首次发射的月球探测卫星,在经历了495天的在轨运行后,2009年3月1日受控落月。“这是我国向深空探测迈出的第一步,是取得了圆满成果的坚实的一步。”欧阳自远说。

  作为力推我国探月工程实施的科学家,欧阳自远自豪地说,“嫦娥一号”卫星实现了“准时发射、准确入轨、精确测控、精密变轨、成功绕月、有效探测、取得成果”的一系列目标,圆满地完成了探月工程一期的工程目标和各项科学探测任务,并获得了大量的探测数据。通过对月球基础科学的研究和海量数据的处理,获得了迄今为止国际上变形程度最低、位置精度最高、图像色调最一致和空间覆盖最完整的全月球影像图,以及精度和分辨率最高的全月球数字高程模型(DEM)和三维月球地形图,建立了月球影像数据和激光高度计数据的处理方法,获取了月球表面某些元素、矿物的分布图,全月球四频段微波亮度温度数据和独特的近月空间高能粒子和太阳风离子数据,并在卫星撞月前获得了高分辨率的1469千米撞月路径的月面影像图,“这一系列重大科技成果的取得,为推动我国月球与行星科学的研究和后续月球探测工程的开展奠定了重要基础”。

  欧阳自远介绍说,“嫦娥二号”原本是个备份星,在“嫦娥一号”取得圆满成功之后,进行了一系列技术改进。作为探月二期工程的先导星,“嫦娥二号”任务就像是一期工程向二期工程的一个跳板,既继承了“嫦娥一号”卫星的许多成熟技术,又根据任务目标的不同,增加了很多新技术,是探月工程二期的“探路者”。相比“嫦娥一号”,“嫦娥二号”技术更新、难度更大、系统更复杂,与之相应的风险也更大。

  欧阳自远告诉本刊记者,与“嫦娥一号”相比,“嫦娥二号”卫星将作为探月二期工程“嫦娥三号”实施月面软着陆、开展着陆器就位探测和月球车巡视勘测的“先导星”。在科学上,它的首要任务是对月面多个候选着陆区进行详查,精细地测绘着陆区的地形地貌;在工程上的主要任务是试验验证部分关键技术和新设备,试验新的奔月轨道,降低探月工程二期“嫦娥三号”的技术风险。为此,“嫦娥二号”相对“嫦娥一号”做了多方面改进和提高。

  六大创新点

  欧阳自远向本刊记者详细介绍了“嫦娥二号”的六大创新点:

  ——“嫦娥一号”和“嫦娥二号”两个卫星的轨道设计不同。“嫦娥一号”发射后,先是环绕地球飞行了7天,经过4次变轨才进入地月转移奔月轨道,经过一次轨道修正、近月制动并被月球捕获,进入环月轨道。从发射到进入环月轨道总共历时大约13天14小时19分,行程200多万公里。“‘嫦娥二号’将新开辟地月之间的‘直航航线’,即直接发射到地月转移轨道,待几次中途修正和近月制动后,即进入绕月轨道,这将使‘嫦娥二号’的地月飞行时间缩短至接近5天即少于120小时。”

  ——“嫦娥二号”卫星将在距月球表面约100千米高度的极轨轨道上绕月运行,较“嫦娥一号”距月表200千米的轨道要低,有利于对重点地区作出精细测绘。

  “嫦娥二号”直飞月球的方式对运载火箭的入轨精度和入轨速度提出了更高要求。因此,此次护送“嫦娥二号”上天任务的长征三号丙火箭,较之前护送“嫦娥一号”的长征三号甲火箭增加了两个助推器,以便使“嫦娥二号”卫星直接进入200千米×380000千米的地月转移轨道。

  ——为获得着陆区的精细地形数据,“嫦娥二号”激光高度计的激光脉冲发射频率增至原来5倍,即从“嫦娥一号”每秒发射1个激光脉冲提高为每秒发射5个,使留下的“激光足印”间距更小,激光测距精度也可达5米,从而获得月球上几个重点区域的高密度高程测量数据。与此同时,“嫦娥二号”所携带的CCD立体相机的空间分辨率也由“嫦娥一号”时的120米左右提高到小于10米。其他探测设备也将有所改进,所探测到的有关月球的数据将更加翔实。

  ——“嫦娥二号”的有效载荷配置比“嫦娥一号”少一项,即不采用干涉成像光谱仪探测月球表面的矿物成分。欧阳自远说,“嫦娥二号”的主要科学目标是对月球着陆区和其他重点区域进行精细测绘、立体成像,其他科学探测总体上将延续“嫦娥一号”科学目标,对月球表面元素分布、月壤厚度、近月空间环境等做更进一步的科学探测。这些更高空间分辨率的探测数据可以与“嫦娥一号”的探测数据进行互相校核,进一步改进月球遥感数据的定量反演算法和模型,深化对月球科学问题的认识。

  ——“嫦娥二号”还将验证100千米×15千米轨道机动与快速测定轨技术。测试将飞行轨道由100千米圆轨道调整为远月点100千米、近月点15千米椭圆轨道的能力,部分演练“嫦娥三号”的飞行轨道。

  ——根据月球探测二期工程的要求,为提高测控精度,“嫦娥二号”飞行测控将首次验证我国新建的X频段深空测控体制。相比“嫦娥一号”使用的S频段测控,新增的X频段无线电传输信号频率更高,远距离测控通信效果更好,我国深空测控通信能力将扩展到“地球—火星”距离。

  “嫦娥二号”还将试验遥测信道低密度奇偶校验码(LDPC)编码技术、月地高速数据传输技术及降落相机技术。

  “这几大关键技术的验证,将为我们进一步了解月球表面环境、把握深空探测技术发展规律、有效降低探月二期‘嫦娥三号’工程风险提供有益的借鉴。”欧阳自远说。

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[责任编辑:pennyhuang]
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