在月球上永生 后續試驗彰顯“嫦娥”能力

蔣建科  孫宏金

2009年03月02日14:30  來源:人民網-科技頻道

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  <b>后續試驗彰顯“嫦娥”能力</b>

  2008年10月23日,嫦娥一號衛星完成一年設計在軌壽命后,衛星平台狀態良好,能源供給穩定,姿態控制、溫度控制和通信等所有系統及設備均工作在主份狀態上。之后,在地面的控制下,衛星進行了三次制動后,進入高度為200km的環月使命軌道。

  為充分發揮嫦娥一號的作用,利用嫦娥一號衛星在延壽期內盡可能多地獲取在軌試驗數據,在工程大總體的安排下,嫦娥一號衛星分別在不同的環月軌道高度上,開展了各種在軌試驗,最大限度地發揮了衛星的作用,挖掘了衛星的潛能。

  2008年11月5日嫦娥一號衛星結束全日照期后,由星光環月側飛姿態調整為星光環月正飛姿態。11月7日,衛星開始了后續在軌試驗。

  11月8日,在注入GNC控制數據塊后,衛星在高度為200公裡的環月軌道上,正式開始了后續任務首項在軌試驗-紫外環月模式長期運行試驗。此后,先后完成了太陽翼高溫應對策略驗証試驗、伽瑪譜儀宇宙背景數據獲取試驗、對日定向模式下的定向天線跟蹤地球試驗及GNC自主變軌能力在軌試驗,獲取了大量有用的在軌試驗及科學探測數據。

  在完成了第一階段在軌試驗后,12月6日,嫦娥一號衛星成功實施了在軌試驗第二階段的100公裡×100公裡降低軌道控制,衛星下降至高度為100公裡的環月軌道,開始了為期半個月的第二階段在軌試驗,衛星將在這一新的軌道環境中接受了考驗。

  嫦娥一號在100公裡圓軌道上共運行了13天,運行期間,衛星姿態穩定、能源平衡、整星艙內設備溫度雖然有所上升,但都處於工作溫度范圍內﹔部分星上設備已超出設計指標,但與地面預示結果相當,各設備在超壽命、超指標情況下仍然運行正常﹔在進行星上設備試驗的同時,衛星上的大部分有效載荷都開機工作,進行了多項相關試驗,獲取了較為理想的科學數據。

  12月19日2時21分,隨著科技人員發出軌道控制指令,運行在遠月點上的嫦娥一號衛星軌道高度不斷下降,由100公裡×100公裡圓軌道,逐漸下降到100公裡×15公裡橢圓軌道。

  衛星在距月面15km高的軌道上飛行了大約一天半的時間,期間,科技人員獲取了整星在軌溫度數據。同時,科技人員進行了測軌、定軌精度、三向測距測速體制驗証、激光高度計擇機開機進行科學探測等在軌試驗。在完成了上述試驗后,嫦娥一號衛星又回到100公裡高的月球軌道上,至此,衛星圓滿完成了第二階段在軌試驗項目。經過技術人員對衛星狀態進行的評估,認為衛星在軌運行狀態良好,各系統工作正常,可按計劃開展第三階段在軌試驗。

  <b>嫦娥一號在軌試驗有何意義?</b>

  嫦娥一號衛星在穩定運行一周年,完成了各項預定任務后,仍然馬不停蹄地在高度為200公裡、100公裡和15公裡的環月軌道上來回穿梭,進行各種在軌試驗,這些試驗說明了什麼,到底有什麼意義呢?嫦

  娥一號衛星開展的在軌試驗,充分利用衛星的延壽期,獲得了大量有價值的試驗數據,為嫦娥二號、三號衛星的研制,提供了基礎數據,對我國月球探測二期工程的開展和其它深空探測計劃的實施,具有重要的工程意義、科學意義和實踐意義。

  首先,通過進行嫦娥一號衛星平台在各種極限條件下的試驗,驗証了各種臨界工況的應對措施,這些在軌試驗証明,衛星總體設計考慮周到,驗証充分,具有很強的擴展性、靈活性和適應性,為今后衛星平台設計和優化,提供了第一手在軌數據。

  其次,為我國后續月球探測任務進行先期試驗驗証。驗証了通過調整衛星軌道,使衛星脫離原來設計的軌道,從200公裡降到100公裡高度,在不做大的在軌調整的情況下,就可以正常工作﹔証明了衛星對環境的適應性在設計上有很大的余量﹔初步體驗了衛星從200公裡的軌道下降至100公裡和15公裡的繞月軌道的環境,進一步修正了衛星熱環境模型﹔通過衛星在各種不同的軌道上運行結果,驗証了在不同軌道環境下衛星平台和測控系統的適應能力,並開展了測軌、定軌試驗,驗証了我國在月球軌道上對航天器的測軌、定軌能力,對於在嫦娥二號、三號衛星研制中,在軌飛行控制程序設計提供了依據,增強了進行后續工程的信心。

  第三,通過對衛星部分關鍵設備進行必要的長壽命可靠性考核,驗証了其執行更遙遠的深空探測任務的可能性。

  第四,通過有效載荷的開機試驗,最大限度地獲取了一批豐富的科學探測數據。

  同時,嫦娥一號衛星是在地面的控制下,自主降落到月球表面上的,這是我國航天器首次接觸另一個星球,並以這種完全受控的方式完成航天器的使命。

  值得一提的是,嫦娥一號衛星所開展的各項后續試驗,一直是在有組織、有計劃、分步驟進行的,試驗的整個過程充分體現了目的明確,策劃充分,方案細致,把握風險,步步推進的特點,因而,最大限度地充分挖掘和發揮了衛星的潛能,取得了重要的科研成果。


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(責編:馬麗)
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