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独家解密:“嫦娥”继续体检等待探测 解读身家宝贝携带“法宝”

人民网科技频道 特别策划    编辑:赵竹青

 

“嫦娥一号”继续“体检”等待探测

 

 

       人民网11月14日电 记者从北京航天飞行控制中心获得的最新消息,“嫦娥一号卫星”将继续在距离月球200公里的工作轨道上接受全面的系统检查,等待各种科学仪器打开后进行科学探测。按照计划,“嫦娥一号”上装载的各种有效载荷(科学仪器)将在18号之后陆续开始工作。[详细]
 

       动态回顾:

 

        接受 “日凌”干扰考验:从8号下午开始,嫦娥一号卫星和地面之间的通讯会受到一种特殊的天象“日凌”的干扰,并 在10号的上午6点49分这个干扰达到了最高值。但是由于青岛站使用了一个18米的接收天线 使遥测数据没有发生丢桢和乱码的现象。“嫦娥一号”卫星安然地度过了“日凌”的考验。[详细]

 

       第三次近月制动:于11月7日8时24分开始,将轨道调整为周期为127分钟、高度为200公里的极月圆轨道,8:34实施成功。 自此开始,“嫦娥一号”卫星正式进入科学探测的工作轨道。[详细]

 

  第二次近月制动:北京时间11月6日11时35分,北京航天飞行控制中心对嫦娥一号卫星成功实施了第二次近月制动,卫星顺利进入周期为3.5小时的环月小椭圆轨道。

  11时21分,卫星发动机准时点火,工作14分钟后,正常关机。嫦娥一号速度进一步降低,卫星轨道远月点高度由8600公里降至1700公里。预计卫星在环月小椭圆轨道上运行6圈。[详细]

 

  第一次近月制动:北京时间11月5日11时37分,嫦娥一号卫星经过1200秒的制动,第一次近月制动成功。嫦娥一号已成为一颗绕月卫星。[详细]

  

  


解读嫦娥一号的各种“法宝”

 

嫦娥一号卫星

 

变轨示意图

 

  我们的“嫦娥一号”卫星虽然是基于东方红三号的卫星平台研制的,但其有效载荷系统设备几乎是全新的。除高能粒子探测器外,其他仪器基本上都是我国自主设计研制的,如激光高度计和γ射线频谱仪等。 并稳定性和系统集成上,有着卓越的表现。

 

  

CCD立体相机

给月球画张全身像 获取月表同一目标星下点、前视17°、后视17°三幅二维原始数据图像,经辐射定标,重构月表三维立体影像。     

 

模拟动画:探月全过程

 

              第一次远地点变轨

 

第一次近地点变轨

 

第二次近地点变轨

 

嫦娥一号进入地月转移轨道

 

 火箭运行轨道

 

 24日,西昌卫星发射中心,火箭运行轨道

 

 卫星发动机点火三维动画

 

 

干涉成像光谱仪 测量月球14种元素分布 采集每个地元(像元)的点干涉图,经数学处理后获得相应地元(像元)的点光谱图,并提供二维重构光谱图像,从而获得有关月表主要物质类型及其分布的信息。
激光高度计 给月球画张全身像 测量卫星到星下点月球表面的距离,与卫星轨道参数相结合,可提供三维影响处理所需的参数。
γ/X射线谱仪 发现“铀和钾”“硅和镁” γ/X射线谱仪应具有探测月表元素受宇宙射线激发产生的γ射线和荧光X射线能谱,通过数据处理获得月表主要元素的含量和分布,从而确定月球表面位置类型和资源分布功能。
微波探测仪 估算月球土壤厚度 利用不同频段微波在月壤中穿透深度不同的特点,通过对月壤特定频段微波辐射亮温的测量,反演出月表不同地区月壤厚度信息。这是世界上首次采用微波遥感手段对月球进行探测。
高能粒子探测器 探测地月之间的环境 探测高能带电粒子的成分、能谱、通量和随时间的变化特征。
太阳风离子探测器 探测地月之间的环境 探测原始太阳风等离子的能谱,包括太阳风的体速度、离子温度等。
 

  大工程目标
  

  

  一、研制和发射我国第一个月球探测卫星;
  

  二、初步掌握绕月探测基本技术;
  

  三、首次开展月球科学探测;
  

  四、初步构建月球探测航天工程系统;
  

  五、为月球探测后续工程积 经验。

 

 

  

  大科学目标
  

  一、获取月球表面三维影像。划分月球表面的基本地貌和构造单元,初步编制月球 地质与构造纲要图,为后续优选软着陆提供参考依据。
  

  二、分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点。 月球表面有用元素进行 探测,初步编制各元素的月面分布图。
  

  三、探测月壤特性。探测并评估月球表面月壤层的厚度、月壤中氦-3的资源量。
  

  四、探测地月空间环境。记录原始太阳风数据,研究太阳活动 地月空间环境的影响。

 

 嫦娥一号征途中需10次保驾护航

 
  

    嫦娥一号卫星成功实施第一次变轨

 

  “嫦娥一号”于北京时间25日17时55分成功实施第一次点火变轨。变轨后,“嫦娥一号”的近地点高度将从200公里提高到600公里,以增大地面测控弧段。这次变轨先由地面注入指令,卫星上推力为50牛顿的调姿发动机开始点火,约4分钟后,推力为490牛顿的主发动机点火实施变轨。按照计划,“嫦娥一号”将继续在16小时轨道飞行一圈半。10月26日下午,当卫星再次到达近地点时,进行第二次点火加速,进入远地点高度为71000千米的24小时轨道。

 

 
  

     嫦娥一号卫星成功实施第二次变轨

 

  26日17时33分,北京航天飞行控制中心向嫦娥一号卫星发出指令,开始实施第二次变轨。这是卫星的第一次近地点变轨。11分钟后,远望三号测量船传来消息,卫星变轨成功。变轨前,北京飞控中心对轨道参数及控制参数进行了精确计算,随后向在太空飞行了3圈、处于近地点的嫦娥一号卫星发送了高精度控制指令,卫星主发动机准时点火,使卫星进入24小时周期轨道,远地点高度由5万多公里提高到7万多公里。这次变轨为卫星在预定时间到达设计的地月转移入口点创造了条件。

 
 

   嫦娥一号29日将实施入轨后的第三次变轨

 

  29日18时左右,嫦娥一号卫星将实施入轨后第三次变轨。卫星进入这一轨道后,星上搭载的紫外敏感器将择机开始对地球和月球成像。   

  从27日开始,我国的USB——VLBI综合测定轨系统所属的各测控站、船以及4个天文观测站已全面启动,对嫦娥一号卫星实施跟踪测控。卫星在第二次近地点实施变轨时,由于要将远地点高度由7万多公里抬高到12万多公里,卫星上的主发动机点火时间将比第一次变轨时间更长,推力更大。卫星进入48小时周期轨道后,星上搭载的紫外敏感器将择机开始对地球和月球成像,等进入绕月轨道后再将数据传回地面。   

 
 

   嫦娥一号卫星发动机10次点火控制的全过程

 

  第一次点火,抬高近地点:火箭把卫星送入轨道约一天后,地面注入指令,卫星主发动机点火实施变轨,将近地点抬高到约600公里,让卫星经过测控站上方时速度相对减少,便于后续控制。   

 

  第二、三、四次点火,让卫星不断加速:这3次变轨目的都是加速,每变轨一次,卫星的速度就增加一点,通过3次累积,卫星加速到10.916公里/秒以上的进入地月转移轨道的最低速度,向月球飞去。>>>详细

“嫦娥奔月”十大关节点

 
关节点一:发射
10月24日发射升空
关节点二:入轨
起飞后绕地球飞行
关节点三:变轨
25日第一次 26日 29日
关节点四:奔月
已7天热身31日正式奔月
关节点五:修正
地面指令下轨道修正
关节点六:制动
11月5日减速“刹车”
 
来源:人民网科技 (责任编辑:马丽)
 
 
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