【嫦娥二號衛(wèi)星成功發(fā)射】 嫦娥四號成功發(fā)射視頻
發(fā)布時間:2020-02-21 來源: 歷史回眸 點擊:
10月1日18時59分57秒,長征三號丙火箭在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,把嫦娥二號衛(wèi)星成功送入太空。這標志著探月工程二期任務邁出了成功的第一步。 嫦娥二號衛(wèi)星是我國自主研制的第二顆月球探測衛(wèi)星,是探月工程二期的技術先導星。與嫦娥一號衛(wèi)星相比,二號衛(wèi)星進行了多項技術改進,將驗證直接地月轉移發(fā)射、近月100公里制動、環(huán)月軌道機動與定軌、X頻段測控、高精度對月成像等多項關鍵技術,為實現(xiàn)成功落月積累經驗。
發(fā)射約25分鐘后,星箭分離,衛(wèi)星順利進入近地點高度200公里、遠地點高度約38萬公里的地月轉移軌道。這是我國首次運用火箭發(fā)射技術將衛(wèi)星直接送入地月轉移軌道。這一技術的突破,為嫦娥二號鋪就了一條“快速路”,奔月時間由嫦娥一號的12天減為5天。
據介紹,嫦娥二號衛(wèi)星奔月飛行約112小時,在此期間將進行2―3次軌道修正。經過3次近月制動,衛(wèi)星將建立起距月球100公里的圓軌道。在完成在軌測試和技術驗證后,衛(wèi)星進入100×15公里橢圓軌道,拍攝虹灣備選著陸區(qū)的圖像,并驗證快速測定軌等相關技術。1―2天后,衛(wèi)星返回100公里軌道,開展科學探測任務。嫦娥二號衛(wèi)星在軌工作設計壽命為半年,之后將視情況安排相關科學實驗。
據探月工程總設計師吳偉仁介紹,探月工程二期一共有三次任務,包括嫦娥二號、嫦娥三號、嫦娥四號。三號和四號處于初樣研制階段,估計2013年前后在月面實現(xiàn)軟著陸,并釋放月球車。三期工程的目標是進行無人采樣返回,計劃在2020年之前完成。
10月2日12時25分,在北京航天飛行控制中心科技人員的精心控制下,嫦娥二號衛(wèi)星成功實施首次地月轉移軌道中途修正。據探月工程總設計師吳偉仁介紹,嫦娥二號衛(wèi)星飛行軌道設計與嫦娥一號不同,相比嫦娥一號先發(fā)射到地球附近的調相過渡軌道,再經過多次調整進入奔月軌道,嫦娥二號采用直接進入奔月軌道的發(fā)射方式,大大縮短了衛(wèi)星中途飛行時間。
遠望六號測量船于北京時間10月2日8時5分結束嫦娥二號地月轉移軌道第一次中途修正前的衛(wèi)星測控任務。至此,遠望號船隊圓滿完成嫦娥二號衛(wèi)星海上測控任務。中國衛(wèi)星海上測控部成立32年來,遠望號船已經68次遠征三大洋,累計海上航行9100多天,總航程達166萬海里,相當于繞地球77圈。
10月5日上午,嫦娥二號任務測控通信指揮部指揮長、北京航天飛行控制中心主任朱民才5日上午告訴記者,由于首次中途軌道修正滿足入軌精度要求,嫦娥二號衛(wèi)星原計劃需進行的中途軌道修正再次取消。
10月6日上午11時6分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號衛(wèi)星實施第一次近月制動,32分鐘后,衛(wèi)星順利進入周期約12小時的橢圓環(huán)月軌道。
據嫦娥二號任務測控通信指揮部副指揮長、北京航天飛行控制中心副主任麻永平介紹,近月制動是衛(wèi)星飛行過程中最關鍵的一次軌道控制。嫦娥二號衛(wèi)星飛行到月球附近時,其相對月球的速度大于月球逃逸速度,要實現(xiàn)繞月飛行,必須進行制動,將飛行速度降低到月球逃逸速度以內,從而被月球引力捕獲,成為月球衛(wèi)星。
據介紹,與嫦娥一號衛(wèi)星相比,嫦娥二號實施近月制動時距月面更近、速度更快、制動量更大。同時,月球重力場對衛(wèi)星軌道的攝動影響也相應增大,進而對軌道控制精度、近月點捕獲后快速定軌的精度提出了更高的要求。這對衛(wèi)星的控制能力和測控系統(tǒng)的測量精度提出了更高的要求。此次近月制動成功,為嫦娥二號最終進入“使命軌道”進行科學探測活動奠定了堅實基礎,使我國航天測控“月球精密定軌”技術得到了進一步驗證,標志我國航天測控水平有了新的提高。
10月8日上午10時45分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號衛(wèi)星開始實施第二次近月制動,約17分鐘后,衛(wèi)星順利進入周期約3.5小時的橢圓環(huán)月軌道。
據介紹,第二次近月制動主要目的是使嫦娥二號衛(wèi)星進一步降低飛行速度,使其進入“過渡”軌道,從而為衛(wèi)星最終進入工作軌道做準備。11時03分,北京中心根據實時遙外測數據監(jiān)視判斷,經過第二次“太空剎車”,嫦娥二號衛(wèi)星遠月點高度由 8631公里降至1830公里。第二次近月制動獲得成功。
10月9日上午11時32分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號衛(wèi)星成功實施第三次近月制動,順利進入軌道高度為100公里的圓形環(huán)月工作軌道。
上午11時17分,北京航天飛行控制中心發(fā)出指令,嫦娥二號衛(wèi)星490牛發(fā)動機成功點火,約15分鐘后,發(fā)動機正常關機。根據實時遙外測數據監(jiān)視判斷,衛(wèi)星遠月點高度由1825公里降至約100公里,進入周期約118分鐘的圓形環(huán)月工作軌道,第三次近月制動獲得圓滿成功。
截至15日下午17時10分,嫦娥二號衛(wèi)星上搭載的除CCD立體相機以外的6種有效載荷已全部開機,在軌測試完成后將陸續(xù)開展科學探測。
據衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)專家介紹,嫦娥二號衛(wèi)星上搭載了7種有效載荷,分別是CCD立體相機、激光高度計、γ射線譜儀、X射線譜儀、微波探測儀、太陽高能粒子探測器、太陽風離子探測器。其中,太陽高能粒子探測器、太陽風離子探測器、γ射線譜儀在衛(wèi)星奔月期間已經開機工作。除CCD相機以外的其他3種載荷在衛(wèi)星進入工作軌道,轉入側飛狀態(tài)下陸續(xù)開始在軌測試,為今后的科學探測工作做準備。
據衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)專家介紹,激光高度計主要用于對全月球進行較為詳細的三維地形測量。γ射線譜儀主要通過測量月表物質的γ射線,探測有用元素的含量和分布,該儀器已于10月4日開機,完成了γ射線宇宙彌漫背景數據的獲取。X射線譜儀的功能是通過測量月表物質的熒光X射線譜,獲得月球表面有用元素的含量和分布。
微波探測儀、太陽高能粒子探測器、太陽風離子探測器的設計與嫦娥一號大致相同,其中,微波探測儀主要用于測量不同深度的月球土壤微波輻射亮溫,進而反演出月壤厚度的信息;太陽高能粒子探測器主要通過對來自太陽的帶電粒子通量的分析,獲得地月空間環(huán)境的科學數據;太陽風離子探測器主要探測原始太陽風離子能譜等反映地月空間環(huán)境的重要數據。
10月26日21時27分,北京航天飛行控制中心對嫦娥二號衛(wèi)星實施降軌控制,約18分鐘后,衛(wèi)星成功進入虹灣成像軌道,為在月球虹灣區(qū)拍攝圖像做好了準備。
據北京航天飛控中心副總師周建亮介紹,降低運行軌道是為了讓衛(wèi)星更進一步接近月球,以便對月球虹灣區(qū)進行高分辨率成像。在月球引力場影響下,嫦娥二號衛(wèi)星軌道近月點迅速下降,容易出現(xiàn)軌道漂移。此外,當發(fā)動機點火進行變軌時,嫦娥二號衛(wèi)星正好位于月球的背面,大部分時間處于“盲控”的狀態(tài),控制難度和風險大大增加。之所以將衛(wèi)星降到距月球15公里的軌道,是為了更加接近月球,獲取高分辨率圖像。
這次降軌控制,對控制精度提出了極高的要求。為確保控制萬無一失,北京航天飛行控制中心采用非對稱軌道控制技術,有效解決了近月點高度低、測控不可見、月球引力場對軌道影響大等技術難題。
10月27日19時30分左右,北京航天飛行控制中心控制嫦娥二號衛(wèi)星上的CCD立體相機對月球虹灣區(qū)開展高分辨率成像,這是“嫦娥二號”第一次在15公里高度處對位于月球正面的虹灣地區(qū)進行拍攝。
10月29日10時34分,北京航天飛行控制中心對嫦娥二號衛(wèi)星實施了升軌控制,嫦娥二號對月球虹灣區(qū)成像活動圓滿結束,衛(wèi)星近月點返回100公里。30日將實施一次軌道維持,屆時衛(wèi)星會返回100乘100公里的圓軌道。
北京航天飛行控制中心主任朱民才表示,作為世界三大航天飛行控制中心之一,北京中心在嫦娥二號任務中成功突破四項關鍵飛控技術。
――直接地月轉移軌道重構技術。北京中心對不同入軌偏差進行各種分析計算,保證了入軌大偏差下的衛(wèi)星成功飛向月球。
――姿控力精確補償定軌技術。有效攻克了因頻繁姿控力擾動影響定軌道計算精度的難題,提高了衛(wèi)星精密定軌能力。
――近月點非對稱軌道控制技術。有效解決了嫦娥二號任務15公里降軌控制點在月球背面實施導致測控不可見、月球非球形引力場下軌道近月點漂移率迅速加快導致控后軌道在到達“虹灣”前近月點漂離目標區(qū)域等技術難題。
――飛行控制智能規(guī)劃技術。實現(xiàn)快速準確完成各類事件和指令任務智能規(guī)劃的功能,全面滿足各類飛控事件的實施要求。
(據10月2-30日《人民日報》)
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