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2010年9月29日 星期
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嫦娥二号即将奔月,为嫦娥三号登月探路
它带的“照相机”超清晰 升空后5天内飞抵月球,7天内进工作轨道
付毅飞

9月25日,西昌卫星发射中心,长征三号丙运载火箭已经由总装厂房平移至2号固定发射塔。

“‘嫦娥二号’任务的目的,是为‘嫦娥三号’落月做准备,验证月球软着陆的部分关键技术,以降低风险、积累经验,因此任务比较艰巨。”

——探月工程总设计师吴伟仁

9月28日,随着承担嫦娥二号发射任务的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心完成第四次总检查。目前,箭上、地面测试状态基本冻结,嫦娥二号任务已在发射场完成综合测试,即将转入运载火箭加注发射阶段。目前,发射任务准备工作进展顺利,状态良好。

发射场百余项技术改进

嫦娥二号卫星和长征三号丙火箭分别于7月10日和9月3日运抵发射场,在技术区先后完成单元测试、分系统测试后,转往发射阵地,进行了箭塔协调、分系统测试、星箭对接和四次总检查,全面验证了各系统的整体协调性和匹配性。  

中国西昌卫星发射中心总工程师陶钟山28日说,为迎接即将到来的嫦娥二号发射,西昌卫星发射中心进行了百余项技术改进,进一步提高了发射场的可靠性和整体发射能力。

陶钟山说,在成功发射中国首颗探月卫星嫦娥一号后,发射场系统对相关设备设施进行了改造,包括更新测量雷达、更新遥测系统、改造光学仪器、优化加注系统等在内的技术改进达上百项。    

发射时间或今天公布

嫦娥二号月球探测卫星将展开“奔月”行程。这标志着继嫦娥一号完成“绕月”探测任务之后,我国开始进入探月二期工程——“落月”探测阶段。

据央视报道,承担着卫星海上测控任务的远望号船队已经全面做好准备。

对于嫦娥二号将于国庆节当天发射的传闻,已经抵达西昌的探月工程副总设计师孙辉先表示,发射工作考虑到天气和其他因素,确切的发射时间也许会在9月29日正式对外公布。

有四五天的奔月过程

“发射以后有四五天的奔月过程,这期间要进行精密的测量,根据当时轨道的情况进行修正,保证能够准确落轨。接下来就是‘近月制动’,要进入月球的引力场,被月球所捕获。这就有一系列的动作,要‘绕’起来,再逐步进入科学探测的程序。”孙辉先表示。

“嫦娥二号与嫦娥一号的科学目标是基本一致的:一是对月球地形地貌的探测,二是对月球表面的有用元素的分布和丰度进行探测,三是探测月壤的特性,四是对地月空间环境的探测。”孙辉先说。

■据新华社

双星比拼

嫦娥二号VS嫦娥一号:快、近、精、多

“快”是指到达时间缩短。相比嫦娥一号卫星先发射到地球附近的过渡轨道,再经过自身多次调整进入奔月轨道,嫦娥二号卫星将由运载火箭直接送入近地点200公里、远地点约38万公里的奔月轨道,这样效率更高。

嫦娥一号卫星用了近14天时间进入工作轨道,嫦娥二号卫星5天内到达月球,7天内就可进入工作轨道。由此,“嫦娥二号”任务对运载火箭推力要求更大,入轨精度和控制精度要求更高。

“近”是卫星的环月轨道从原来的200公里降低到100公里,最近点只有15公里,将在更近距离来观察月球。相比嫦娥一号卫星在距月面200公里处被月球捕获,嫦娥二号卫星将在距月面100公里处进行制动,飞行速度更快、轨道更低、制动量更大。同时月球不均匀重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大,因此大大提高了对卫星制动控制精度的要求。

同时,嫦娥二号卫星也要测试将飞行轨道由100公里圆轨道调整为远月点100公里、近月点15公里的椭圆轨道的能力。

“精”是指测量精度提高,100公里轨道时相机分辨率是10米,15公里轨道时达到1.5米,分辨率大大提高。

嫦娥二号卫星将对嫦娥三号卫星预选着陆区进行高分辨率成像试验,此前嫦娥一号卫星搭载的CCD相机分辨率为120米,而嫦娥二号卫星在100公里圆轨道和100公里乘15公里轨道的近月点处,将分别对嫦娥三号卫星的预选着陆区进行优于10米和1.5米分辨率的成像试验。

“多”是指实验多,要进行深空探测、降落相机试验等项目。嫦娥二号卫星任务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” 任务中使用的S频段卫星测控网,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,是深空探测的重要手段。此外还将试验全新的着陆相机,验证大幅提高的数据传输能力。

嫦娥二号卫星增加配置了降落相机,以检验对月成像能力,它具有伴随卫星降落时成像功能,为嫦娥三号卫星月面软着陆做准备。数据传输速率也由嫦娥一号卫星的3兆/秒翻倍为6兆/秒,还将进行12兆/秒的传播速率试验。■据新华社

解读

嫦娥二号发射窗口很关键

尽管官方尚未公布“嫦娥二号”的发射时间,但已有媒体揣测,该卫星的发射窗口就在10月初。

何为发射窗口?发射窗口是指运载火箭发射比较合适的时间范围,这个范围的大小也叫做发射窗口的宽度。对于航天器而言,发射窗口的选择至关重要。

确定发射窗口遵循多项条件

记者从中国运载火箭技术研究院网站了解到,早期火箭的发射窗口是根据光学观察条件来确定的,发射时间一般选择在凌晨或傍晚,这时太阳处于地平线的位置上,阳光能照射到火箭,而大地处于比较暗的环境中,产生较大的反差,形成较好的光学观察条件,以便对火箭飞行进行光学测量研究。

应用卫星出现后,卫星对发射条件的要求更为复杂,这时光学观察条件成为极为次要的条件。由于卫星的功能、用途各不相同,各类卫星对运载火箭发射条件有不同的要求,相应发射窗口也不尽相同。

确定发射窗口,实际上是根据约束条件来确定飞行轨道与特定对象(如太阳、月球、交会对象等)之间的相对位置,同时也选择适当的发射环境条件。

“零窗口”发射要求更高

2007年“嫦娥一号”卫星发射时,“零窗口”一直是关键词之一。所谓“零窗口”,即指在预先计算好的发射时间,分秒不差地将火箭点火升空,不允许有任何延误与变更。

在“零窗口”发射时火箭的发射时间几乎没有调整的余地,通常采用定时控制火箭点火的办法来实现“零窗口”的发射。如果火箭不能准时发射,则要推迟发射,等待下一次发射窗口,甚至要推迟一天或若干天才能发射。所以“零窗口”发射对火箭可靠性提出了更高的要求。

中国航天科技集团宇航部部长赵小津在“嫦娥一号”卫星发射前向媒体表示,“嫦娥一号”的发射窗口预留了35分钟,在这35分钟内都可以发射。但在最后一分钟发射与在第一分钟发射相比,卫星燃料将要损失120公斤,这对总共只有1200公斤燃料的“嫦娥一号”是很大的损失,将直接影响其工作时间和工作寿命。如果由于特殊原因在这35分钟内不能正常发射,就只能取消发射计划,推迟到第二年重新确定发射窗口。■付毅飞

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