嫦娥奔月备6套发射方案 奔月“坐椅”量身打造

2013-12-01 06:45   来源: 半岛网-半岛都市报 手机看新闻 半岛网 半岛都市报

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  据新华社西昌11月30日电 经“嫦娥三号”任务发射场区指挥部研究决定,“嫦娥三号”探测器将于12月2日1时30分在西昌卫星发射中心实施发射。目前,执行发射任务的长征三号乙运载火箭已经被包裹在发射塔架内,开始进行常规推进剂加注。

  “嫦娥三号”将首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测 。目前,发射场设施设备状态良好,各项测试结果正常,已完成全区综合演练,发射任务准备工作进展顺利。

  记者11月30日从西昌卫星发射中心了解到,嫦娥三号卫星的发射窗口共6个,从12月2日至4日,每天两个。其中,第一窗口宽度为4分钟,第二窗口为1分钟。

  西昌卫星发射中心副主任赵民说,目前,发射场已制定了6套发射方案。

  “发射窗口是根据任务本身的要求及对诸多外部限制条件的综合分析最终确定的 。”赵民说,如地日月的运动规律、太阳对飞行过程中能源采集的影响。

  影响月球探测器发射窗口的外界因素,首先是月球轨道运行条件。由于太阳、地球和月球相对位置在不断变化,月球探测器要与月球接近或相遇,必须在地球与月球处于一定的相对位置之前或之后的某个时间区间内,瞄准正在运动的月球进行发射,这个时间区间就是发射窗口。

  如果错过这段时间,地球与月球之间的相对位置发生变化,发射窗口和飞行路线也随之改变。

  “月球探测器的发射窗口还受发射方向、地面跟踪与测控条件、气象条件等的限制。”赵民说。

  此外,由于航天器承担的任务、安装的仪器、设备使用的要求不同,对运载火箭发射窗口提出种种要求和限制条件,也都必须综合考虑。

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  奔月“坐椅”,量身打造


  “火箭加注燃料,意味着发射真正进入倒计时。这将是长三乙火箭的第25次出征。”嫦娥三号火箭系统总指挥岑拯凝神注视着塔架说。12月2日凌晨,它将把嫦娥三号探测器直接发射至近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道。11月30日,嫦娥三号“坐驾”——长征三号乙改进型运载火箭笔直竖立在高高的塔架上进行常规推进剂加注。发射前数小时,质量更轻、能量更高的低温推进剂将被加注。这里,是享有“东方休斯顿”之称的西昌卫星发射中心。高耸的长三乙箭体直径3米多,高 56.4米,相当于20多层楼高。

  “虽然火箭不是全新的,但研制生产工作都是按照火箭首次飞行的标准进行的。”嫦娥三号火箭系统总设计师姜杰说。根据嫦娥三号的“身材”,科研人员研制了“一人高”的大尺寸“坐椅”—— 探测器支架适配器 ,让嫦娥三号能够稳稳地“坐”在上面。据新华社

  ■新闻链接

  透视各国探月工程


  上世纪五十年代开始,随着人类科技的进步,特别是航天技术的发展,世界各国不断加大对月球的探测活动。据统计,自1958年至今,世界上共进行了127次月球探测活动。

  前苏联:

  第一个飞越月球的国家


  1959年1月2日,前苏联发射的月球一号探测器实现了人类探测器首次飞越月球。1959年9月12日,前苏联发射了月球二号探测器(上图)并撞击月球,成为第一个到达月球的人造物体。据统计,从1958年到1976年,前苏联共向月球发射64个探测器。

  美国:

  将人类脚印留在月球上


  1969年7月,美国“阿波罗11号”飞船成功在月球着陆,宇航员阿姆斯特朗在月球表面留下了人类第一个脚印,这也是人类月球探测最辉煌的成果。但由于财政预算紧缩等原因,“阿波罗计划”之后的近30年间,美国的探月步伐大大放缓。

  日本:

  第三个发射月球探测器


  1990年1月,日本成功向月球轨道发射了“飞天号”科学卫星。但这一小型探测卫星很快失灵,最终于1993年4月坠毁在月球上。2007年9月14日,日本发射“月亮女神”号绕月探测卫星(上图)。2009年6月,“月亮女神”在完成了调查任务后撞向月球表面。日本是第三个发射月球探测器的国家。

  印度:

  探月道路历经波折


  印度于2008年10月22日发射了第一颗绕月飞行器“月船1号”。印度原定在2011年发射“月船2号”月球探测器(上图为其模型),并使一个登月机器人在月球表面实现软着陆。由于种种原因,“月船2号”推迟至2013年发射,之后又推迟至2014年发射。 据新华社

  嫦娥三号瞄准“零窗口”发射,专家揭秘——

  —玉兔月宫漫步,地面能遥控


  12月2日凌晨,“嫦娥”探测器将与“玉兔”月球车相拥,从月亮城——西昌卫星发射中心腾空而起开启奔月、登月、巡月之旅。如何挑选探测发射的窗口期成为了发射之前的必备“准备工作”。嫦娥三号为何选在西昌发射?窗口期有无规律可循?气象对“零窗口”发射有哪些影响?月球车着陆后 ,控制是靠后方还是既定程序?记者在西昌为大家梳理了本次发射中的看点与亮点。

  1

  为何选在西昌发射?


  目前,我国共有酒泉、太原、西昌三个卫星发射场。

  “与其他两个发射场相比,西昌卫星发射中心更适合发射月球探测卫星。”西昌卫星发射中心党委书记孙保卫说,在这次发射中,嫦娥三号卫星要直接进入地月转移轨道运行 ,这对火箭推力以及姿态控制都提出了更高要求,需要使用大推力火箭才能实现这一目标。这次搭载嫦娥三号卫星的是长征三号乙运载火箭,运载能力强、发射成功率高。在我国3个航天发射场中,只有西昌卫星发射中心具备发射这种大推力火箭的能力。

  地理条件也是决定火箭发射的重要因素。孙保卫说,西昌纬度低、海拔高、发射倾角好,可缩短地面到卫星轨道的距离,从而节省火箭升空所需的燃料,并增加火箭的有效载荷。“此外,西昌地形为峡谷带,地质结构坚实。”

  2

  哪些气象因素有影响?


  “在嫦娥三号发射中,寒潮和高空风是影响嫦娥三号发射的两大气象因素。”西昌卫星发射中心气象专家江晓华在接受记者采访时说。江晓华说,在全球十大发射场中,西昌卫星发射中心属于气候条件复杂的发射场之一。

  寒潮是12月份最易出现的天气,这直接影响着当地的气温变化,对运载嫦娥三号的火箭发射影响较大。江晓华说,因为在火箭发射前要进行低温火箭加注 ,其燃料液氢液氧对温度的要求很高,“温度高一点或低一温都会改变燃料的加注量。”第二个因素是高空风。高空风是指近地面层以上大气层中的风,是影响航天发射的重要因素。“它会对火箭的飞行轨道产生影响。”江晓华解释道,如果风向与火箭飞行轨道夹角大,会改变到火箭飞行轨道,发射前必须对高空风进行准确预测 ,以修正发射射向。

  3

  如何能零窗口发射?


  记者11月29日从西昌卫星发射中心了解到,即将奔月的嫦娥三号力争实现“零窗口”发射。

  “零窗口”发射是指在一定长度的发射窗口时间内,紧贴窗口上沿即最优时间,分秒不差地实施发射。“‘零窗口’发射,通过采用定时控制火箭点火的办法实现,如果火箭不能准时发射,则要推迟,等待下一次发射窗口。”探月工程发射场系统副指挥长赵明说,决定“零窗口”发射的主要因素包括工程的任务目标 、地日月运动规律及太阳对飞行过程中能源采集的影响、测控覆盖能力、发射场区天气状况以及轨道环境等。“探测器要与月球接近或相遇,必须在地球与月球处于一定的相对位置之前或之后的某个时间区间内,瞄准正在运动的月球进行发射,这个时间区间就是发射窗口。”西昌卫星发射中心测发总体室主任符菊梅说。

  4

  月球车全靠后方控制?


  根据介绍,嫦娥三号任务是本世纪以来,国际上首个开展月球软着陆的探测器。专家表示,嫦娥三号有诸多创新点,包括首次开展对月面探测器的遥操作。月球车在月面巡视探测采取自主导航和地面遥操作相结合。科学家提出科学探测需求,以此为牵引对巡视器任务进行多层次规划。此外,研制了一系列特种实验设施,形成一系列先进实验方法,比如月面六分之一地球重力的模拟等。

  此外,专家还表示,嫦娥三号如果成功,将实现五个中国首次:中国航天器在地外天体软着陆(为美、苏后第三国,也是本世纪以来世界首次);中国航天器在地外天体巡视探测(为美、苏后第三国);实现对月探测器的遥操作;建成覆盖行星际的深空测控通信网;在月面进行多种科学探测。

  据《法制晚报》

   (来源:半岛网-半岛都市报) [编辑: 林永丽]

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