“嫦娥奔月”:近14天的漫漫飞行路

2007年10月25日09:21  来源:新闻晨报

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  绕地:飞7天为奔月热身

  伴随发射点火的巨大轰鸣,在长三甲“大力士”的托举下,“嫦娥”首先被送入近地点200公里、远地点约5.1万公里、运行周期约为16小时的超地球同步转移轨道。

  随着星箭分离,“嫦娥”正式开始自己独自的旅程。接下来,飞行过程将依靠“嫦娥一号”自身的控制系统与推进系统来实现。

  在入轨之后的7天时间里,“嫦娥一号”实际上是以一颗“地球轨道卫星”的面目,在调相轨道旅行的。

  但不同寻常的变化将有条不紊地发生:随着第1次远地点的加速,卫星的近地点高度将被抬高至600公里,但轨道周期仍为16小时。在16小时轨道运行总计数十小时后,“嫦娥一号”卫星将进行第1次近地点加速,将自己送入周期为24小时的停泊轨道上。在这个轨道上,“嫦娥”将进行3天的“耐心”飞行。

  平静只是暂时的。在停泊轨道飞行3天后,“嫦娥一号”将实施第2次近地点加速,将自己送入远地点高度12.8万公里、周期为48小时的大椭圆轨道。在这个轨道上,“嫦娥一号”将创下中国航天器到达的最远距离,并不断刷新纪录。整个调相轨道段的飞行,“嫦娥一号”将持续7天。

  当然,“嫦娥一号”并非只是辛苦“赶路”。专家表示,到达目的地之前,“嫦娥一号”将沿途探测并收集4万-40万公里之间的地-月空间环境数据。

  奔月:116小时,实现地月转移

  10月31日,当“嫦娥一号”的飞行第3次“莅临”近地点时,一个令人激动的时刻也将来临:“嫦娥一号”将实施第3次近地点加速。顺利完成后,卫星的飞行速度将提高到接近第二宇宙速度的10.9公里/秒,进入远地点高度为38万公里的奔月轨道,开始向月球飞去。

  “嫦娥一号”卫星选择这样的奔月方式,有着3方面的优点:一是可以确保重力损耗控制在5%以下;二是将几次近地点机动安排在同一地区,有利于地面监测;三是安排了24小时轨道,可以比较方便地解决发射日期延后的问题。

  专家指出,在奔向月球的飞行过程中,将根据测定轨的情况以及前几次变轨的情况,可能适当安排2-3次中途修正,使它能够按照预定的设计要求到达近月点。

  “奔月”将持续116小时左右。

  绕月:11月5日进入月球轨道

  经过长途跋涉,承载无数传说的月球将出现在“嫦娥”眼前。此时,高速飞行的“嫦娥一号”卫星将放缓脚步,开始第一次“刹车”制动,以使自己被月球捕获,而非“擦肩而过”。

  也就在这一刻,月球将正式拥抱来自中国的“信使”。时间将被定格在“11月5日”。这一刹那,“嫦娥一号”将成为一颗真正的“月球卫星”。

  激动人心的时刻过后,必须的调整仍将进行。经过第二次、第三次制动,“嫦娥一号”卫星绕月运行的椭圆轨道将逐步变为轨道周期127分钟、轨道高度200公里的环月轨道,此时大约为11月7日前后。

  这时的“嫦娥一号”卫星,将向地面传回经过公众投票选出的30首歌曲。其中包括《谁不说俺家乡好》《爱我中华》《歌唱祖国》《梁山伯与祝英台》《我的祖国》《走进新时代》《二泉映月》等。还有两首“特别选用曲目”:《国歌》《东方红》。

  探月:11月下旬传回首张月球照片

  建立月球工作轨道后,“嫦娥一号”卫星携带的“8种武器”将开始大显身手,为完成4大科学目标展开紧张而忙碌的工作。

  干涉成像光谱仪、激光高度计、CCD立体相机将共同完成第一个科学目标,即获取月球表面三维立体影像。如果不出意外,卫星所携带的CCD立体相机在11月下旬就可以传回第一张月球照片,这是绕月成功的重要标志。接收站接收相关数据后,将通过光纤传到位于国家天文台的月球与深空探测应用中心,进入数据处理阶段。

  在地面应用系统总部,月球传回的数据将被复制成两份,一份直接放入数据管理分系统进行储存,另一份在运行管理分系统调度下,送到数据处理中心进行处理。

  据介绍,数据处理中心将进行数据预处理和数据深加工。数据的预处理要对数据进行辐射校正、光度校正、几何校正等一系列的处理,生产出0、1、2级数据产品。随后通过图像的几何精校正、拼接等一系列过程,最终生产出社会公众期待的月球图片。

  除了绘出月球图像,γ射线谱仪、X射线谱仪将携手对月球表面有用元素及物质类型的含量和分布进行辨析。

  首次被应用到月球探测中的微波探测仪,将对月壤厚度和氦-3资源量展开探测;而由太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器组成的空间环境探测系统,将通过不间断地捕捉质子、电子和离子,对4万到40万千米范围的“地—月”空间环境展开探测。

  国家航天局表示,“嫦娥一号”卫星获得的许多数据将完全公开,供全世界的科学家研究分享。

  撞月:一年后的“嫦娥”命运还未定

  对于“设计寿命1年”的“嫦娥”来说,一年后将面临怎样的命运?国防科工委有关人士在接受新华社记者采访时透露:尚未确定。

  国防科工委月球探测工程中心主任胡浩表示,所谓“嫦娥一号”卫星的寿命,主要是指卫星上的燃料支撑时间。卫星在距离月球200公里的工作轨道上运行,须不断进行姿态调整,而发动机的工作就得消耗燃料。

  “卫星燃料一旦消耗完毕,将无法对它进行控制。按照它自己的运行,最后会掉到月球上去。”胡浩说。

  目前有不少专家提出想法:卫星在飞行过程中一切都顺利的话,当到达1年的设计寿命期限时,卫星依然有若干公斤的燃料,不妨尝试加力使它直接撞击月球表面。

  胡浩说:“但截至目前,这些只是设想,而且是建立在多个假设条件下的设想。”

  “对现在而言,‘嫦娥一号’卫星能否顺利完成飞行任务、成功实施科学探测目标是最重要的。”胡浩说。“其一年后的命运,现在尚未确定。”

(责编:张文君)
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