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嫦娥二号今日起将择机发射 为落月探路
    2010-10-01 12:14    作者:    来源:中国新闻网

9月30日,推举“嫦娥二号”的长征三号丙火箭进行常规燃料加注,“嫦娥二号”发射进入倒计时。中新社记者 宋吉河 摄

中新网10月1日电 根据日前公布的消息,中国探月工程二期的技术先导星“嫦娥二号”将于今日至3日择机在西昌卫星发射中心实施发射。此次任务的主要目的是验证“嫦娥三号”任务的部分关键技术,为后续的“嫦娥三号”、“嫦娥四号”探测器实现成功落月积累经验,进一步深化“嫦娥一号”月球科学探测。

据从中国西昌卫星发射中心传来的消息,承担“嫦娥二号”卫星发射任务的“长征三号丙”运载火箭9月30日开始燃料加注。燃料加注是测试、准备工作中的最后一道工作,之后,发射场进入发射程序。

据介绍,火箭燃料分为常规推进剂和低温推进剂两种。30日进行的是为火箭一、二级和助推器加注常规推进剂,整个加注时间约为5小时。由于火箭第三级使用的是质量更轻、能量更高的低温推进剂,这部分燃料的加注要到发射前8个小时才开始。一旦开始加注低温推进剂,发射就进入不可逆状态。

探月工程二期开路先锋

“嫦娥二号”任务的主要目标,是为探月工程二期实现月面软着陆开展部分关键技术试验,积累工程经验,并在“嫦娥一号”任务基础上继续月球科学的探测和研究。据介绍,嫦娥二号卫星在嫦娥一号备份星基础上进行技术改进,是二期工程的技术先导星。

探月工程副总设计师于登云说,所谓“先导”,是相对于探月工程二期中的“嫦娥三号”、“嫦娥四号”而言,主要体现在直接奔月、100公里轨道绕月、变轨到离月球15公里轨道、对备选着陆区进行高分辨率成像等方面。

“嫦娥二号”任务选择与“嫦娥三号”任务相似的奔月、月球捕获轨道,通过实际飞行掌握直接奔月和100公里近月捕获技术,将为“嫦娥三号”月球软着陆任务探索技术途径。专家比喻说,“嫦娥二号”就是探月工程二期的开路先锋。

据探月工程相关技术负责人介绍,嫦娥二号卫星的探月活动整个过程大致为:在西昌卫星发射中心,长征三号丙运载火箭将把嫦娥二号卫星送入近地点高度200公里、远地点高度38万公里的直接奔月轨道。卫星奔月飞行约需112小时,期间计划进行2—3次轨道修正。

当卫星到达月球附近的特定位置时,实施近月制动,进入近月点100公里的椭圆轨道。再经过两次轨道调整,进入100公里的极月圆轨道。之后,卫星择机变轨,进入100公里乘15公里的椭圆轨道,拍摄探月后续任务着陆的月球虹湾备选着陆区图像。1—2天后,卫星返回100公里环月轨道,继续开展技术试验和科学探测。

“嫦娥二号”任务的关键环节有三个,是公众可以关注的看点:

——第一个环节,就是卫星要直接发射到奔月轨道也就是地月转移轨道的入口,能不能精确入轨,被认为是最关键的一个环节。

——第二个环节,是卫星到达月球附近的时候,能不能被月球捕获。

——第三个环节,就是绕月一段时间过后卫星要进行降轨。因为降轨必须在月球的背面,地面测控系统够不着,完全靠卫星自主控制。

“嫦娥二号”将完成十大目标

据探月工程有关负责人介绍,“嫦娥二号”任务主要分为工程和科学两大目标。从工程上来说,“嫦娥二号”任务这次有两大目标,即验证先进技术、探测备选着陆区。

嫦娥二号卫星系统副总设计师饶伟说,嫦娥二号卫星到15公里轨道上时特别对嫦娥三号探测器的备选着陆区勘测成像,获取地形地貌信息以保证其未来安全着陆。

饶伟说,嫦娥三号探测器计划于2013年左右发射并在月球软着陆,目前选择在月球的虹湾地区着陆,因此要对这么一块南北100公里、东西300公里的区域预先进行高分辨率成像。

从科学目标上说,“嫦娥二号”任务有四个科学目标,除了前面提到的要获取分辨率优于10米的月球表面三维影像之外,还有探测分析月球表面元素含量与分布、探测月壤、探测地月与近月空间环境。

六大工程目标包括:

——突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术。突破直接进入奔月轨道的弹道设计技术、运载火箭低温三子级滑行时间可调技术,利用长征三号丙运载火箭将卫星直接送入地月转移轨道,降低二期工程后续任务的实施风险。

——试验X频道深空测控技术,初步验证深空测控体制。在嫦娥二号卫星上搭载X频段应答机,与我国X频段地面测控设备配合,验证X频段测控体制,为嫦娥三号任务积累工程经验。

——验证100公里月球轨道捕获技术。选择与嫦娥三号任务相似的奔月、月球捕获轨道,通过实际飞行掌握直接奔月和100公里近月捕获技术,为嫦娥三号任务探索技术途径;嫦娥二号卫星在100公里轨道长时间运行,探测100公里轨道空间环境,积累betway必威体育的近月空间环境数据,提高月球探测热红外分析模型的准确性。

——验证100公里×15公里轨道机动与快速测定轨技术。开展100公里×15公里轨道机动试验,验证嫦娥三号任务着陆前在不可见弧段变轨的星地协同程序;在100公里×15公里轨道飞行期间,验证100公里×15公里轨道快速测定轨能力,这些测定轨数据对深入研究月球重力场分布,提高重力场模型精度有重要意义。

——试验低密度校验码(LDPC)遥测信道编码、高速数据传输、降落相机等技术。配置降落相机,校验其对月成像能力;试验强纠错能力的LDPC信道编译码技术,提高卫星遥测链路性能,为探月工程和其他深空探测项目提供技术储备;将卫星数传码速率提高至 6Mbit/s,试验12 Mbit/s,以期满足数据传输量增大的需求。

——对嫦娥三号任务预选着陆区进行高分辨率成像试验。在100公里×15公里轨道,CCD立体相机在 15公里近月点处对嫦娥三号任务预选着陆区进行优于1.5米分辨率成像试验;在100公里圆轨道,对预选着陆区进行优于10米分辨率成像。利用预案着陆区月表图像,绘制三维地形图,有利于定量评估预选着陆区的特性,提高嫦娥三号任务着陆安全性。

四大科学目标包括:

——获取月球表面三维影像,分辨率优于10米。利用CCD立体相机获取高分辨率的月球表面三维影像,结合激光高度计获取的月表地形高程数据,可获取月球表面高精度地形数据,为后续着陆区优选提供依据,同时为划分月球表面的地貌单元精细结构、断裂和环形构造,提供原始资料。

——探测月球物质成分。利用经技术改进的γ射线谱仪和X射线谱仪,可以探测月球表面9种元素——硅、镁、铝、钙、钛、钾、钍、铀的含量与分布特征,获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。

——探测月壤特性。利用微波探测技术,测量月球表面的微波辐射特征,获取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波辐射亮度温度数据,估算月壤厚度。

——探测地月与近月空间环境。嫦娥二号卫星在轨运行期间正是太阳活动高峰年,是探测研究太阳高能粒子事件、CME、太阳风,及它们对月球环境影响的最佳探测时期。利用太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器,获取行星际太阳高能粒子与太阳风离子的通量、成分、能谱及其随时空变化的特征,可研究太阳活动与地月空间及近月空间环境的相互作用;获取地月空间环境数据,可为后续探月工程提供环境科学数据。

此次任务由5大系统构成 总投入约9亿元

中国国防科工局探月与航天工程中心提供信息称,“嫦娥二号”任务总经费投入大约9亿人民币,共由卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用5大系统构成。

卫星系统:由中国航天科技集团公司空间技术研究院为主承担,其中有效载荷由中国科学院负责研制。其主要任务是研制“嫦娥二号”卫星,完成在轨试验和探测任务。

运载火箭系统:由中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院为主承担,主要任务是改进研制“长征三号丙”运载火箭,将“嫦娥二号”卫星直接发射至近地点200公里、远地点约38万公里的地月转移轨道。

发射场系统:由西昌卫星发射中心和北京特种工程研究院承担,主要任务是完成发射场适应性改造及发射试验任务的组织、指挥、实施和技术勤务保障。

测控系统:由北京跟踪与通信技术研究所负责总体设计,北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、中国卫星海上测控部和中科院上海天文台等单位承担,并与欧空局积极开展国际测控联网合作。主要任务是完成火箭发射、卫星奔月和在轨工作等全寿命的测控任务,并支持卫星系统开展相关技术试验和科学探测任务。

地面应用系统:由中科院国家天文台为主承担,负责科学探测计划制定,有效载荷的在轨运行管理,探测数据的接收、处理、解译和管理,并开展科学数据的研究与应用。

背景:中国探月工程三部曲

2020年前,中国月球探测工程以无人探测为主,分三个实施阶段。

“绕”:2004年~2007年(一期),研制和发射我国首颗月球探测卫星,实施绕月探测。这一阶段主要任务是研制和发射月球探测卫星,突破绕月探测关键技术,对月球地形地幔、部分元素及物质成分、月壤特性、地月空间环境等进行全球性、整体性与综合性的探测,并初步建立我国月球探测航天工程系统。

“落”:2013年前后(二期),进行首次月球软着陆和自动巡视勘测。主要任务是突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥控操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,研制和发射月球软着陆探测器和巡视探测器,实现月球软着陆和巡视探测,对着陆区地形地貌、地质构造和物质成分等进行探测,并开展月基天文观测。

“回”:2020年前(三期),进行首次月球样品自动取样返回探测。主要任务是突破采样返回探测器小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等技术;在现场分析取样的基础上,采集关键性样品返回地球,进行试验室分析研究;深化对地月系统的起源与演化的认识。

编辑:覃燕霞    


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