五大系统基本就绪 “嫦娥二号”年内奔月

本报记者 余建斌

2010年09月10日00:00  来源:人民网-《人民日报》

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  9日,国家国防科技工业局对外透露,目前我国探月工程二期“嫦娥二号”任务进展顺利,包括嫦娥二号卫星、长征三号丙运载火箭等在内的五大系统准备工作基本就绪,正在做发射前的测试准备,计划于今年年底前实施飞行试验任务。

  

  实施落月任务的先导星,为“嫦娥三号”落月做准备

  “‘嫦娥二号’任务的目的,是为‘嫦娥三号’落月做准备,验证月球软着陆的部分关键技术,以降低风险、积累经验,因此任务比较艰巨。”探月工程总设计师吴伟仁说。

  吴伟仁介绍,相比“嫦娥一号”,“嫦娥二号”的任务增加了很多新技术,对探月工程起到承上启下的关键作用,对整个工程甚至航天事业的发展都具有十分重要的意义。由于在许多关键技术方面都要进行原始创新,任务更加艰巨,风险性更大,工程各系统和全体参研人员目前正按照“高标准、高质量、高效率”的要求开展工作,力争圆满完成任务。

  其中,嫦娥二号卫星是我国探月工程二期实施落月任务的先导星,是“开路先锋”。它原本是“嫦娥一号”任务的备份星,考虑到二期工程需要攻克的关键技术多、技术跨度和实施难度大,最后被改造为探月工程二期的先导星——嫦娥二号卫星。

  将降落到距月球仅15公里处的轨道

  吴伟仁说,“嫦娥二号”任务也即先导作用主要体现在四方面:先行体验奔月过程、在距离月球100公里的轨道工作、降落到距月球只有15公里处的轨道、对未来“嫦娥三号”月球着陆点探测地形地貌。

  吴伟仁介绍说,与“嫦娥一号”任务相比,“嫦娥二号”将实现六个方面的技术创新与突破: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;试验X频段深空测控技术,初步验证深空测控体制;验证100公里月球轨道捕获技术;验证100公里乘15公里轨道机动与快速测定轨技术;试验全新的着陆相机,以及验证大幅提高的数据传输能力;对“嫦娥三号”预选着陆区进行高分辨率成像试验。

  “能否被捕获很重要,如果测控精度达不到,卫星有可能撞到月球或者丢失。”吴伟仁说,“在降落到近月点时,由于卫星是在月球背面,我们的测控够不着,只能靠卫星自主变轨。”

  在嫦娥二号卫星执行任务过程中,主要有三点风险。吴伟仁介绍说,“一是发射时火箭能否将卫星精确送入奔月轨道;二是卫星到达月球时能否被月球顺利捕获;三是能否顺利降到距月球15公里的轨道上。”

  5天内即可到达月球

  “归纳起来,我们也可以用‘快、近、精、多’四大特点来形容‘嫦娥二号’任务。”吴伟仁说。

  “快”是指到达时间缩短。相比嫦娥一号卫星先发射到地球附近的过渡轨道,再经过自身多次调整进入奔月轨道,嫦娥二号卫星将由运载火箭直接送入近地点200公里、远地点约38万公里的奔月轨道,这样效率更高。

  嫦娥一号卫星用了近14天时间进入工作轨道,嫦娥二号卫星5天内到达月球,7天内就可进入工作轨道。由此,“嫦娥二号”任务对运载火箭推力要求更大,入轨精度和控制精度要求更高。

  “近”是卫星的环月轨道从原来的200公里降低到100公里,最近点只有15公里,将在更近距离来观察月球。相比嫦娥一号卫星在距月面200公里处被月球捕获,嫦娥二号卫星将在距月面100公里处进行制动,飞行速度更快、轨道更低、制动量更大。同时月球不均匀重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大,因此大大提高了对卫星制动控制精度的要求。

  同时,嫦娥二号卫星也要测试将飞行轨道由100公里圆轨道调整为远月点100公里、近月点15公里的椭圆轨道的能力。

  “精”是指测量精度提高,100公里轨道时相机分辨率是10米,15公里轨道时达到1.5米,分辨率大大提高。

  嫦娥二号卫星将对嫦娥三号卫星预选着陆区进行高分辨率成像试验,此前嫦娥一号卫星搭载的CCD相机分辨率为120米。而嫦娥二号卫星在100公里圆轨道和100公里乘15公里轨道的近月点处,将分别对嫦娥三号卫星的预选着陆区进行优于10米和1.5米分辨率的成像试验。

  “多”是指实验多,要进行深空探测、降落相机试验等项目。嫦娥二号卫星任务飞行测控将首次验证我国新建的X频段深空测控体制。相比“嫦娥一号”任务中使用的S频段卫星测控网,X频段无线电传输信号频率更高,远距离测控通信效果更好,是深空探测的重要手段。此外还将试验全新的着陆相机,验证大幅提高的数据传输能力。

  嫦娥二号卫星增加配置了降落相机,以检验对月成像能力,它具有伴随卫星降落时成像功能,为嫦娥三号卫星月面软着陆做准备。数据传输速率也由嫦娥一号卫星的3兆/秒翻倍为6兆/秒,还将进行12兆/秒的传播速率试验。

  吴伟仁说,嫦娥二号卫星设计寿命半年,但只要一切按计划进行,节省出的燃料能够让嫦娥二号卫星“伴月”的时间更长。

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