• 嫦娥二号创新:国际上仅我国探测器具备能力

      昨日18时59分57秒,嫦娥二号在西昌卫星发射中心成功升空,中国探月工程二期揭开序幕。

      作为工程二期的技术先导星,嫦娥二号的主要任务是为嫦娥三号实现月面软着陆开展部分关键技术试验,并继续进行月球科学的探测和研究。

      把这一“探路先锋”送入太空的是长征三号丙运载火箭。这是这种推力更大的新型火箭第一次用于探月发射,也是长征系列火箭的第131次飞行。

      在零星细雨中起飞约25分钟后,“长三丙”把嫦娥二号送入了近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道。这标志着我国成功突破直接地月转移轨道发射技术。

      “如果说嫦娥一号开启了我国的深空探测,嫦娥二号就是为‘软着陆’和更远的深空探测活动奠定基础。”探月工程总设计师吴伟仁说。

      中国月球探测工程分为3个阶段实施。继嫦娥一号完成以“绕”为目标的一期任务后,嫦娥二号、三号、四号将共同组成以“落”为目标的二期工程。吴伟仁说,目前,嫦娥三号和四号正在进行初样研制,着眼于“回”的三期工程已完成方案论证。

      1大创新

      直接快速奔月

      昨日,火箭成功发射后的146.6秒、257.9秒和332.4秒,分别进行了二级分离、抛整流罩和三级分离,在发射后的1533秒(19时25分许),成功进行星箭分离后,卫星进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道直接奔月,而不是像嫦娥一号那样在环绕地球的调相过度轨道飞行7天后再进入地月转移轨道开始奔月。嫦娥二号直接奔月只需要7天,这是一大创新。

      “打个比方,嫦娥一号是我们的大姑娘,大姑娘远嫁月球,先围着‘娘家’绕了3圈,走了14天才到月球;嫦娥二号是二姑娘,也要远嫁月球,而这次我们是让她走捷径,不再绕了,直接进入38万公里的奔月轨道。”吴伟仁说,这样既可以节省火箭推进剂,也可以为卫星探测和试验留出更多时间。

      2种风险

      “被捕”与降轨

      航天专家认为,嫦娥二号任务中,有几个环节风险比较大。

      第一个风险环节就是火箭要把卫星直接送入近地点200公里、远地点38万公里的地月转移轨道。现在看来,这个任务已经完成。

      第二大风险是卫星到达月球附近时,能不能被月球捕获。嫦娥一号的环月轨道是200公里,而嫦娥二号是100公里。在200公里的时候自由度还大一点。在100公里的时候,如果弄得不好,有可能撞到月球;如果没控制住,有可能跑了,月球“抓”不住它了。

      第三大风险就是进行15公里降轨,对将来嫦娥三号的着陆区进行高分辨率成像。因为我国选择的着陆区在月球的正面,所以降轨的时候必须在月球的背面。背面地面测控够不着,在这种情况下,完全靠卫星自主控制,所以这里面是有难度的。

      3个结局

      撞月、飞走、回地球

      嫦娥二号完成预定的试验验证和科学探测任务后将何去何从?卫星系统总设计师黄江川说,有三种可能的结局。

      一是可以根据卫星在轨运行的情况,结合我国探月工程的后续进展,对嫦娥二号卫星传回的数据进行综合研究,对月球做补充探测,最终可以考虑卫星落月,这将为“嫦娥三号”等后续任务提供技术验证。

      二是让嫦娥二号飞出地月环境,飞向更远的太空,验证我国更远宇宙空间的深空探测能力。

      三是让嫦娥二号回“娘家”,即让它沿着月地转移轨道,飞回地球并成为地球卫星。

      黄江川说,最终采用哪种方式,还要看前期主任务执行情况以及卫星的状态和能力。到时候各方专家将汇集在一起,共同研究,决定嫦娥二号的终极命运。

      穿透月壤

      只有我国探测器才行

      嫦娥二号携带着七种有效载荷,这七种“武器”是:CCD立体相机、激光高度计、X射线谱仪、γ射线谱仪、微波探测器、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器。这七种“武器”可分为四类。

      第一类是用来完成月球表面三维成像的,包括CCD立体相机和激光高度计。CCD相机对月成像在100公里的时候分辨率优于10米,在15公里的时候达到1.5米,这比嫦娥一号相机120米的分辨率提高了很多。

      第二类是用来探测月球表面物质的化学成分的,包括X射线谱仪、γ射线谱仪。嫦娥一号也有这两种载荷,但此次γ谱仪的探测晶体灵敏度提高了,X射线谱仪的谱段的选择也做了一些调整,应该能得到更好的探测结果。嫦娥一号探测的元素有14种,此次调整为重点探测3种月表天然放射性元素和6种主量造岩元素的含量。

      第三类是用于月壤探测的微波探测器。这是中国探月卫星的特点———国外的月壤探测没有采用微波频段,只能看到表面,没法穿透,我们采用四个微波的频段可以穿透月壤。

      第四类是用于探测地月空间环境的,包括太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器。

      嫦娥二号的有效载荷比嫦娥一号少了一种,就是干涉成像光谱仪。嫦娥一号的相机分成CCD相机与干涉成像光谱仪两部分,经过嫦娥一号的测试,干涉成像光谱仪能够提供的信息不多,所以把它去掉,换成一台高分辨率的相机。

      拍摄月球

      用的是黑白照相机

      除了一台功能强大的CCD立体相机外,嫦娥二号卫星上还安装了4台小相机:3台监视相机与1台降落相机,3台监视相机即490N发动机监视相机、定向天线监视相机及太阳翼监视相机。

      490N发动机用于卫星姿轨控,490N发动机监视相机可以监视其工作状态,获得发动机点火工作时的视频图像,并可在卫星发射后从太空中拍摄地球图像。

      在卫星绕月飞行过程中,定向天线通过旋转对准地球,传输各种数据信号,是卫星与地面连接的纽带,定向天线监视相机拍摄的图像可以监视其工作状态。

      太阳翼监视相机可以拍摄太阳翼展开过程及工作状态,判断太阳翼状态是否正常;在姿轨控配合下,还可拍摄地球与月球图像。

      由于这3台监视相机拍摄的目标颜色各有不同,还需获取地球和月球图像,因此,3台监视相机设置为彩色相机。

      降落相机将用于获取月球表面图像,相机具备清晰拍摄与快速拍摄两种工作模式,可根据需要选择不同的工作模式,由于月面目标均为灰色,此相机为黑白相机。

      本版稿件据新华社

      10月1日11时正式进入发射程序

      13时30分为火箭加注液氢

      17时进入射前系统

      18时20分塔架平台展开

      18时45分人员开始撤离

      18时58分27秒 系统内部电池供电

      18时58分57秒 倒计时60秒,准备点火

      18时59分47秒 倒计时10秒,01号指挥员开始读秒

      18时59分57秒 点火

      19时25分星箭分离,标志发射成功

      17小时后第一次轨道修正

      10月6日卫星第一次近月制动,三次制动后,将轨道变为距月球100公里

      10月29日卫星进入虹湾工作区

      半年后嫦娥二号的寿命是半年,半年后还会根据燃料情况展开

      后续科研,并预定和嫦娥一号一样受控撞月。

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