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1、探月工程二期的開路先鋒
“嫦娥二號”任務(wù)的主要目標,是為探月工程二期實現(xiàn)月面軟著陸開展部分關(guān)鍵技術(shù)試驗,積累工程經(jīng)驗,并在“嫦娥一號”任務(wù)基礎(chǔ)上繼續(xù)月球科學的探測和研究。據(jù)介紹,嫦娥二號衛(wèi)星在嫦娥一號備份星基礎(chǔ)上進行技術(shù)改進,是二期工程的技術(shù)先導星。
探月工程副總設(shè)計師于登云說,所謂“先導”,是相對于探月工程二期中的“嫦娥三號”、“嫦娥四號”而言,主要體現(xiàn)在直接奔月、100公里軌道繞月、變軌到離月球15公里軌道、對備選著陸區(qū)進行高分辨率成像等方面。
“嫦娥二號”任務(wù)選擇與“嫦娥三號”任務(wù)相似的奔月、月球捕獲軌道,通過實際飛行掌握直接奔月和100公里近月捕獲技術(shù),將為“嫦娥三號”月球軟著陸
2、任務(wù)探索技術(shù)途徑。專家比喻說,“嫦娥二號”就是探月工程二期的開路先鋒。
約112小時抵達月球
據(jù)探月工程相關(guān)技術(shù)負責人介紹,嫦娥二號衛(wèi)星的探月活動整個過程大致為:在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,長征三號丙運載火箭將把嫦娥二號衛(wèi)星送入近地點高度200公里、遠地點高度38萬公里的直接奔月軌道。衛(wèi)星奔月飛行約需112小時,期間計劃進行2—3次軌道修正。
當衛(wèi)星到達月球附近的特定位置時,實施近月制動,進入近月點100公里的橢圓軌道。再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整,進入100公里的極月圓軌道。之后,衛(wèi)星擇機變軌,進入100公里乘15公里的橢圓軌道,拍攝探月后續(xù)任務(wù)著陸的月球虹灣備選著陸區(qū)圖像。1—2天后,衛(wèi)星返回100公
3、里環(huán)月軌道,繼續(xù)開展技術(shù)試驗和科學探測。
于登云介紹說,“嫦娥二號”任務(wù)主要分為工程和科學兩大目標。從工程上來說,“嫦娥二號”任務(wù)這次有兩大目標,即驗證先進技術(shù)、探測備選著陸區(qū)。
嫦娥二號衛(wèi)星系統(tǒng)副總設(shè)計師饒偉說,嫦娥二號衛(wèi)星到15公里軌道上時特別對嫦娥三號探測器的備選著陸區(qū)勘測成像,獲取地形地貌信息以保證其未來安全著陸。
饒偉說,嫦娥三號探測器計劃于2013年左右發(fā)射并在月球軟著陸,目前選擇在月球的虹灣地區(qū)著陸,因此要對這么一塊南北100公里、東西300公里的區(qū)域預先進行高分辨率成像。
從科學目標上說,“嫦娥二號”任務(wù)有四個科學目標,除了前面提到的要獲取分辨率優(yōu)于10米的月球表面三維
4、影像之外,還有探測分析月球表面元素含量與分布、探測月壤、探測地月與近月空間環(huán)境。
成功傳回虹灣地區(qū)高分辨率圖像,將成為任務(wù)圓滿成功標志
探月工程總設(shè)計師吳偉仁說,“嫦娥二號”任務(wù)需要攻克的難點,包括突破地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)、環(huán)月飛行軌道控制技術(shù)、深空測控通信技術(shù)和高分辨率立體相機的研制等四大關(guān)鍵技術(shù)難題。
探月工程有關(guān)技術(shù)負責人介紹說,火箭系統(tǒng)有將近3萬多個元器件,將近10萬個電纜電線,有4800多條焊縫。衛(wèi)星系統(tǒng)有5萬多個元器件。8萬多元器件質(zhì)量是否過硬,任何東西出問題都會影響成敗。
按照“嫦娥二號”任務(wù)既定計劃,如果嫦娥二號衛(wèi)星經(jīng)過第三次近月制動,成功進入工作軌道,標志任務(wù)取得基本
5、成功;衛(wèi)星成功傳回虹灣地區(qū)高分辨率圖像,就標志著任務(wù)取得圓滿成功。
“嫦娥二號”三大看點
“嫦娥二號”任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有三個,是公眾可以關(guān)注的看點:
第一個環(huán)節(jié),就是衛(wèi)星要直接發(fā)射到奔月軌道也就是地月轉(zhuǎn)移軌道的入口,能不能精確入軌,被認為是最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。
第二個環(huán)節(jié),是衛(wèi)星到達月球附近的時候,能不能被月球捕獲。
第三個環(huán)節(jié),就是繞月一段時間過后衛(wèi)星要進行降軌。因為降軌必須在月球的背面,地面測控系統(tǒng)夠不著,完全靠衛(wèi)星自主控制。
“這次拍的月球照片會更完美!”
“‘嫦娥二號’各大系統(tǒng)產(chǎn)品和技術(shù)狀態(tài)良好,發(fā)射前準備基本就緒。”9月29日,在西昌衛(wèi)星發(fā)射指控中心舉行的記者見面會上,探月
6、二期工程的四大系統(tǒng)有關(guān)負責人表示。
“針對嫦娥二號衛(wèi)星發(fā)射,發(fā)射場系統(tǒng)技術(shù)改進達上百項。”西昌衛(wèi)星發(fā)射中心總工程師陶鐘山說,火箭、衛(wèi)星進場后,測試順利。
據(jù)中國運載火箭技術(shù)研究院副院長郝照平介紹,發(fā)射嫦娥二號的長征三號丙型火箭歷經(jīng)兩年研制,在今年5月完成總裝測試,9月3日運抵西昌,于30日開始加注。
衛(wèi)星系統(tǒng)副總設(shè)計師饒偉說,自7月10日空運進發(fā)射場后,嫦娥二號衛(wèi)星完成了設(shè)備的狀態(tài)確認,目前產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,性能指標全部滿足要求。
地面應(yīng)用系統(tǒng)總指揮劉曉群說,“有了上次的經(jīng)驗,加上這次衛(wèi)星拍攝月球距離更近、分辨率更高,嫦娥二號衛(wèi)星傳回的月球照片會更漂亮、更完美!”
火箭燃料加注,是個危險
7、活兒
長征三號丙火箭升空前必須加注數(shù)百噸常規(guī)燃料。常規(guī)燃料具有很強的毒性、腐蝕性,因此,燃料加注前的準備工作不能有一絲差池。
9月29日下午,記者來到西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射場,看這群“離危險最近的人”做燃料加注前的準備工作。常規(guī)燃燒劑加注系統(tǒng)指揮員楊坤告訴我們,火箭燃料分常規(guī)和低溫兩種,先加注常規(guī)燃料,再加注低溫燃料,“火箭點火瞬間的最佳溫度在15攝氏度左右,因為燃料加注后不會馬上發(fā)射、會產(chǎn)生回溫,所以現(xiàn)在要調(diào)到不高于10攝氏度”。
調(diào)溫是一項程序復雜、要求苛刻的技術(shù)活兒:氣象工作人員先提取未來72小時逐時氣溫預報參數(shù),計算加注量人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)、當前常規(guī)燃料溫度和火箭發(fā)射時常規(guī)燃料需要達到的溫度,計算出常規(guī)燃料調(diào)溫參數(shù);常規(guī)燃燒劑加注系統(tǒng)的工作人員根據(jù)這些參數(shù),開始緊張的調(diào)溫工作。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射測試站黨委書記尹紹平說,“必須千方百計排除可能發(fā)生的危險,確保把‘嫦娥二號’安全送上天!”