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】“变轨”对“嫦娥一号”来说,就是指变更飞行轨道。如果直接将卫星从地面发射到地月转移轨道,就需要比“长征三号甲”推进力大很多的火箭,发射成本将成倍提高。这次发射首先将卫星送到环绕周期为16小时的超地球同步轨道,在卫星绕地球转动的过程中等待月球飞过来,并通过变轨逐步提升速度。“嫦娥一号”在飞行过程中需要多次变轨,最终加速到地月转移轨道的入口速度,通过卫星自己的机动能力,实现飞向月球的目标。虽然增加了控制难度,但通过多次变轨可以在时间上腾出精确调整的余地,另一方面也可以节省燃料成本。
卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨。卫星轨道是椭圆,节省发射火箭燃料的方法,可以先发射到大椭圆轨道,卫星处于远地点的时候,卫星上面的姿态调整火箭点火,这样卫星的轨道变成需要的高度。变轨可以多次,这就需要精确计算卫星变轨的时间,由地面指令控制。
卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨。卫星轨道是椭圆,节省发射火箭燃料的方法,可以先发射到大椭圆轨道,卫星处于远地点的时候,卫星上面的姿态调整火箭点火,这样卫星的轨道变成需要的高度。变轨可以多次,这就需要精确计算卫星变轨的时间,由地面指令控制。
- CPS小天才
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无论是载人还是没载人都是需要先绕地球飞行的,因为火箭的功率没那么大,无法摆脱地球的引力,需要绕行,慢慢的远离地球,
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可以直接飞燃料消耗要多些
如果多次变轨可以选择比较恰当的位置加速这样利用月球引力减少燃料消耗但要付出更多时间对于载人飞行这样的时间消耗是不合算的
所以载人会直接飞
- 黑桃花
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变轨的同时也提高了速度,摆脱地球引力
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北京时间24日18时05分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”卫星成功送入太空。“嫦娥一号”是中国自主研制的第一颗月球探测卫星。对“嫦娥一号”的成功发射,外电纷纷在第一时间予以了关注。
日本共同社:中国周三(24日)发射其首颗探月卫星,该卫星将探测月球表面及其地质情况。在中国西南部的发射中心,该探测器由“长征三号甲”运载火箭送入太空。
韩联社:中国的首艘探月卫星载着中国人的希望,24日成功发射升空。“嫦娥一号”是于当地时间下午6点05分在四川西昌卫星发射中心的第三号发射台利用长征甲火箭发射升空的。
“嫦娥一号”在升空后转向东南方向,在2分钟后的6点07分成功分离首节火箭推进器,随后继续分离第2和第3节推进器后,驶进地球轨道。
俄新网:中国自主研制的首个月球探测器——“嫦娥一号”卫星,已于北京时间24日18时05分发射升空。
根据飞行计划,“嫦娥一号”卫星成功发射后,将在地球轨道上经历3次调相轨道变轨,逐步加速,预计于10月31日进入地月转移轨道,开始奔向月球。11月5日,进入月球轨道后,卫星将经历3次近月制动,进入127分钟工作轨道。11月下旬,卫星将传回第一张月球图片。
英国广播公司:中国首枚探月卫星“嫦娥一号”在当地时间24日傍晚6时左右发射升空。据指挥中心表示,运载火箭运行一切正常。
中国探月工程首席科学家欧阳自远表示,中国是世界上第三个有能力独立进行载人航天的国家,同时嫦娥工程也有很多技术和尝试是开创性的。
美联社:中国周三成功发射其首颗探月卫星“嫦娥一号”,迈出10年宏伟探月计划的第一步。
该卫星以“嫦娥”命名,是因中国古代神话中有一位奔月女神名叫嫦娥。
新华网西昌10月24日电(记者白瑞雪、孙彦新、李宣良)中国第一颗探月卫星嫦娥一号在西昌卫星发射中心成功发射之际,举国欢喜。但我们耳边,却响起了航天人冷静的声音:对于嫦娥一号漫长的绕月之旅来说,顺利升空不过是迈出了第一步。
传说中的嫦娥一舞衣袖就飞上了“月宫”,现实中的人造卫星却要花上近14天的时间,才能到达距离地球遥遥38万公里的月球。在这之前,嫦娥一号卫星要进行多次变轨,总行程达100多万公里。而在为期一年的在轨探测中,担负着获取月球表面三维影像、分析月球表面元素等科学探测任务的她,还将面临月球温差、月食等因素的严峻考验。
从载人航天到绕月工程,从酒泉到西昌,一次次发射的连续成功,让我们在喜悦中累积起巨大的民族自豪感。但,我们必须清醒地认识到,多次成功并不等于永远的顺境,科学探索之路从来不是坦途。
航天任务和系统的复杂性,某些无法预知的空间环境因素,人类目前有限的技术和能力……这一切,使得航天事业重大而特殊。从美国“挑战者”号航天飞机失事到俄罗斯拜科努尔航天中心事故,世界航天史上一桩桩惨痛事故昭示世人:在将人类文明一次次向前推进的同时,航天这项具有极高风险的事业,总是伴随着失败与牺牲。
统计表明,迄今为止,在人类开展的120多次探月活动中,成功率不到50%,只有欧空局的探月第一次就获得成功。作为中国绕月工程的第一次飞行和深空探测的第一次尝试,嫦娥一号卫星在奔月、绕月的长途跋涉中,同样不能完全防止意外情况的出现。
成功值得铭记,失败同样弥足珍贵。即使发生意外,下一次的探索也会从中获得经验和力量,我们探索未知空间的决心、勇气和科学求实的态度不会改变。
对风险有着最充分的认识和准备,才是更深层意义上的自信。从工程5大系统、上万人如齿轮咬合般紧密的大协作,到“归零”“复查复审”等严谨的工作程序和多种应急预案的制订,我们有理由对“嫦娥”此行充满信心。
让我们共同祝愿嫦娥一号卫星一路平安,也期待我们自己在为最后的胜利而欢呼时,仍能保持一颗科学、理性的平常心。
25日看点:嫦娥一号卫星进行第一次变轨
新华网北京10月24日电(记者徐壮志、黄明)北京航天飞行控制中心副总工程师周建亮在中国首颗绕月控测卫星成功发射升空后向记者介绍说,嫦娥一号卫星将于25日进行第一次变轨。
24日18时29分,星箭成功分离之后,嫦娥一号卫星进入近地点为205公里,远地点为50930公里,周期为16小时的超地球同步轨道。卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后,预计于25日下午进行第一次变轨。变轨后,卫星轨道近地点将抬高到离地球约600公里的地方。
卫星和运载火箭分离后,需要4次变轨,才能逐步加速到地月转移轨道的入口速度。每次近地点加速的时间只有短短的几分钟,必须在短时间内及时向卫星发出指令,而卫星发动机必须精确响应,否则卫星就有可能飞向别的方向。
我们为什么要探月
自从48年前苏联月球1号探测器掠月而过,全世界迄今进行了123次月球探测活动,但直到今天,这个星球上的任何资源都尚未在人类生活中得到直接应用。
那么,中国为何要派出嫦娥一号卫星奔向月球进行探月工程?
尽管月球资源的利用遥远到无法预期,但科学家从不怀疑这一天的到来
科学家们把目前可能开发利用的月球资源大致分成3类:
——高位置资源。“站得高就望得远”,目前的通信、气象、资源等应用卫星都是因为拥有高位置而发挥作用,月球比卫星更“高”,从那里回望地球必然有不同效果。
——微重力和高真空环境资源。重力只有地球六分之一而且没有磁场的月球,如果生产新型合成材料或生物药品,将会获得混合非常均匀的产品。由于月球没有大气,以月球为基地观测宇宙,用40厘米直径望远镜的观测效果就相当于地球8米直径的望远镜。
——矿产和能源资源。已经发现月岩中有100多种矿物,其中有很多是地球稀有矿物。有人预计,全世界煤炭还能开采100年,石油70年。核电需要的铀矿,按目前发展速度仅能用50年。如果利用核聚变发电,氦-3是最安全最清洁的能源,然而地球上的氦-3仅有15吨左右,尚不能支持美国半年的用电量。月球上的氦-3最保守估计可供全世界开采500年。
尽管这些资源的利用遥远到无法预期,但科学家从不怀疑这一天的到来。
50年来,世界各国发射了近百颗深空探测器,把人类的眼睛带到了太阳、7颗行星、彗星和小行星,带到了距离地球非常遥远的深空中,使“相对论”等一系列宇宙基础理论得到了验证,并获得了很多对宇宙的新认识。
探索宇宙奥秘,这中间怎能没有中国人的身影?
30年前,中国科学家曾用美国人赠送的月球岩石发表了12篇高水平的论文。参与研究的欧阳自远院士,把用我国自己的原始数据进行研究当成一种幻想。
进入21世纪,当经济实力和航天技术都有了一定基础之后,我国终于决定开展深空探测活动,并以无人月球探测作为起步。古稀之年的欧阳自远,被任命为绕月探测工程地面应用首席科学家。他说:“包括港澳在内的全国122位专家学者组成了绕月探测工程科学应用专家委员会,大家期盼月球科学数据尽早传回,期盼我国科学家能在宇宙探索中做出更多贡献。”
“新一轮探测热潮中,中国决不能落后”
“别人探月搞了几十年,我们现在为什么还要去搞?”作为绕月探测工程的总指挥,栾恩杰经常被问到这样的问题。
每当这时,栾恩杰都不禁微笑反问道:“别的国家生产汽车,我们是不是就不用生产了?别国科学家研究人类起源,我们的科学家还要不要研究?”
从两弹一星到载人航天,中国科学家一直以独立自主、勇于创新的姿态,在浩瀚太空书写着属于中国人自己的高度。
1984年联合国通过的《月球协定》规定,月球是全人类的共同财富。“难以改变的客观事实是,如果我国的月球探测活动取得一些成果,在国际上讨论《月球协定》的修订和分享月球权益时,将有更大的发言权,就能更有效地维护我国在月球的合法权益,否则就没有发言权。”孙家栋说。
专家们朴素的话语,传递着一个共同的声音:在尖端领域,中国人必须要有自己的作为。
20世纪50年代至70年代,两个超级大国在冷战背景下开展了大规模的探月活动。经过二三十年的沉淀和思考,人类重新从科学角度审视月球探测,21世纪的最初几年,美、俄、欧、日、印等不约而同地启动了月球探测计划,掀起了新一轮月球探测高潮。
如同地球上的南极科学考察一样,谁先到达谁就掌握主动。“如果等到别人都已找到月球资源利用的方法,我们再启动探月计划,就太晚了。”欧阳自远说,“第一轮探测我们没有赶上,新一轮探测热潮中,中国决不能落后。”
“我们没有重复别人的老路,而是实现了跨越。”从立项到发射仅用了3年多时间,作为工程总设计师的孙家栋感到十分自豪,“嫦娥一号卫星将首次绘制月球三维全图,探测的元素中有9种是国际上从未公布的……”
探月工程将推动基础科学和应用技术新突破
上世纪80年代,在日内瓦联合国知识产权总部各个国家代表自己知识产权的展台上,美国人展出的是一块月球岩石,苏联人展出的是加加林的照片,而中国展出的一个景泰蓝花瓶。
当时来到这里参观的中国青年学者叶培建被深深震撼了。
在今天,什么最能代表一个国家的创新能力?航天技术无疑是重要的特征之一。
如今,叶培建已成为中国绕月探测工程卫星系统的总指挥兼总设计师。他说,耗资256亿美元的阿波罗登月计划,使美国建立和完善了庞大的航天工业体系,支撑起整个美国近十余年的经济和技术的高速发展。从阿波罗计划中派生出了大约3000种应用技术成果。
我国目前已经拥有了具有国际先进水平的长征系列火箭,发展了通信、气象、对地观测、定位导航、科学实践、返回式、小卫星等7大系列应用卫星,发射了4艘无人飞船和两艘载人飞船,将3名航天员送上了太空。
探月工程立项后,数千人的研制大军投入其中,据有关部门统计,中层以上骨干的平均年龄仅35岁左右。“通过探月,培养一支出色的队伍,这是中国航天事业未来的希望之所在。”孙家栋为此特别欣慰。
探月工程中需要突破远距离数据传输、人工智能、自动化加工、空间核电源等一系列关键新技术,涉及到诸多新领域,这些新突破又将推动一大批基础科学和应用技术的发展。
2006年2月,《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006-2020年)》正式将绕月工程列为16项重大专项工程之一。
如今,开发和利用空间的能力与成果,成为衡量一个国家综合国力和文明程度的重要指标。嫦娥一号卫星即将发射的消息传出后,引起全社会的高度关注,而随着工程的进展,必将进一步增强民族的凝聚力和自豪感,促进全社会的进步。
“嫦娥”奔月有三大风险
据新华社西昌10月23日电(记者孙彦新 李宣良 白瑞雪)“到目前为止,只有欧空局的探月是第一次就成功的。在人类迄今开展的100多次探月活动中,成功率不到50%。”国防科工委月球探测中心副主任郝希凡日前在接受记者采访时说。
根据月球探测工程中心掌握的资料统计,截至2007年10月,世界上共进行了123次月球探测活动,其中美国发射了56颗月球探测器,俄罗斯(苏联)发射了64颗月球探测器,日本两颗,欧空局1颗,成功60次,失败63次,成功率不到50%。
郝希凡介绍说,人类的月球探测活动大致经历了两个阶段:1958-1976年是第一阶段。1958-1964年期间,由于运载技术不成熟,加上人类对月球环境认识不足,发射的探测器绝大多数失败了,成功率不足10%;1965-1976年,探测活动达到高潮,发射的探测器多达80枚,成功率上升至57%。1977-1994年进入休整期。1994年至今是第二阶段,随着地球应用卫星的逐渐成熟,特别是计算机技术、微电子技术和新材料技术等的飞速发展,加上人类对太空环境认识的加深,成功率已高达80%。
“航天是一项高收益、高风险的事业,嫦娥一号卫星是我国第一次发射探测卫星,我们力求做到一次成功。”郝希凡说。
据郝希凡介绍,对“嫦娥”绕月探测工程来说,最大的风险在于3个方面:一是可靠性问题,航天任务和系统十分复杂,存在不可知因素,存在单点失效;二是一些无法预知的空间环境因素也可能对火箭和卫星构成威胁;三是技术上可能还存在认识不到的问题,毕竟我们是第一次发射月球卫星,可能还存在对某些月球环境因素了解得不足,因而存在风险。
发射卫星不会对周边环境造成任何污染
新华网西昌10月23日电(记者孙彦新、李宣良)有关专家23日接受新华社记者采访时说:“发射卫星不会污染环境,更不会对周边居民造成健康危害。西昌卫星发射中心组建37年来先后进行45次航天发射,附近百姓尚未有一起健康受影响的情况发生。”
航天专家介绍,至少有3点保证发射周边环境不受污染:第一,火箭发射时所使用的燃料“四氧化二氮”和“偏二甲肼”虽然对动物有中等毒性,但在点火起飞时燃烧得非常充分,燃烧产生的主要成分如水、氮气、二氧化碳、氢等物质均没有任何毒性;第二,点火时火箭底部喷出的尾气绝大部分被导流槽里数百吨的水吸收,导流槽里的水经过场区污水处理系统处理后,再经过三道严格化验检验,各项指标达到国家排放标准才排放;第三,每次发射完15分钟后,中心环境监测组到发射台进行大气监测时,监测不到任何大气污染的数据。
记者在距离发射场仅两三公里的八一村、那基村等地采访时发现,当地村民对卫星发射已经习以为常,随着生活水平提高,村民健康状态和平均寿命逐年提高。
近几年来,西昌大力发展旅游产业,当地环境不仅没有任何恶化趋势,反而越来越好,“航天发射游”成为当地一大特色,邛海等周边旅游景点黄金周期间日接待量累计超10万人次。嫦娥一号卫星发射在即,西昌旅游局的统计表明,连日来西昌市日均接待游客已超过3万人次。
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嫦娥一号已于2007年10月24日18时05分04秒成功发射升空!
18:07火箭一二级分离
18:09整流罩分离 火箭飞出大气层
18:10火箭二三级分离
18:15火箭三级发动机一次关机 星箭结合体进入滑行阶段
18:25卫星进入初始地球轨道
18:26三级火箭二次点火
18:28三级火箭发动机二次关闭
18:29星箭分离 卫星进入近地点205公里,远地点50930公里,周期16小时的超地球同步轨道。
18:36卫星指控转入北京航天飞行控制中心
18:59卫星太阳帆板打开
2007年10月24日19时15分确定发射成功!
2007年10月25日17时55分完成第一次变轨! 指令发出130秒后,卫星近地点高度由约200公里抬高到约600公里,变轨圆满成功。这次变轨表明,嫦娥一号卫星推进系统工作正常,也为随后进行的3次近地点变轨奠定了基础。这次变轨是嫦娥一号卫星在约16小时周期的大椭圆轨道上运行一圈半后,在第二个远地点时实施的。
2007年10月26日17时44分,远望三号船消息,嫦娥一号卫星成功实施第二次变轨!这是卫星的第一次近地点变轨。
嫦娥一号卫星第二次变轨后,将进入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。
10月29日第二次近地点变轨,卫星远地点高度由7万余公里提高到12万余公里,开创了我国最远航天测控的新纪录。 进入绕地飞行48小时周期轨道。北京时间10月29日18时01分39秒,远望三号测量船传来消息,卫星第三次变轨成功!
北京时间31日17时28分,嫦娥一号卫星成功实施第三次近地点变轨,顺利进入地月转移轨道,开始飞向月球。卫星远地点高度由12万余公里提高到37万余公里,进入114小时地月转移轨道。这也是卫星入轨后的第四次变轨。 北京时间17时15分,嫦娥一号卫星接到指令,发动机工作784秒后,正常关机。北京飞控中心对各项测量数据的计算表明,卫星变轨成功!由绕地飞行轨道顺利进入地月转移轨道。
11月2日上午10时33分,嫦娥一号卫星成功实施了首次轨道中途修正。10时25分,嫦娥一号卫星按照指令要求,星上装载的两个小推力发动机点火成功,对卫星飞行航向实施修正。10时33分,发动机关机,卫星首次轨道修正完成。
11月5日11时25分到达距离月球200公里,第一次近月制动进入12小时月球轨道。
11月6日第二次近月制动进入3.5小时轨道,运行3圈。
11月7日第三次近月制动进入127分钟月球极地轨道,开始工作,向地面传回30首歌曲。
嫦娥一号是我国的首颗绕月人造卫星。以中国古代神话人物嫦娥命名,已于2007年10月24日18时05分(UTC+8时)左右在西昌卫星发射中心升空,整个“奔月”过程大概需要8-9天。预计卫星的总重量为2350千克左右,寿命大于1年。该卫星的主要探测目标是:获取月球表面的三维立体影像;分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点;探测月壤厚度和地球至月亮的空间环境。
概况
“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制,以中国古代神话人物嫦娥命名,主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。在初样研制阶段,有电性星和结构星这两颗初样卫星承担卫星测试工作。嫦娥一号平台以中国已成熟的东方红三号卫星平台为基础进行研制,星体尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米,并充分继承中国资源二号卫星、“中巴地球资源卫星”等卫星的现有成熟技术和产品,进行适应性改造。所谓适应性改造就是在继承上的创新,突破一批关键技术。
嫦娥一号星体为立方体,两侧各有一个太阳帆板,最大跨度达18.1米,重2350千克,工作寿命一年。它将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。
该卫星平台由结构分系统、热控分系统、制导,导航与控制分系统、推进分系统、数据管理分系统、测控数传分系统、定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作,保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验,其它分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。
根据我国探月卫星工程的四大科学目标,在嫦娥一号上搭载了8种24台件科学探测仪器,重130千克,即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。
航天专家介绍,电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试,结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性,和整星上温度控制设计的合理性。目前,这两颗初样星的结构制造已经完成,将在年底以前开始整星测试。在这个基础上,再进行“嫦娥一号”正样卫星的研制。据介绍,整个初样测试阶段将持续到2007年6月份,随后将进入卫星正样星的研制阶段。
为了保证完成月球探测工程任务,科研人员对承担卫星发射任务的长三甲火箭进行了41项可靠性的设计工作,以提高其运载可靠性。
技术难点
1、轨道设计与飞行程序控制问题
2、卫星姿态控制的三矢量控制问题
3、卫星环境适应性设计
4、远距离测控与通信问题“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制,主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。“嫦娥一号”月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制,科研人员对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。
“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月在西昌卫星发射中心 由“长征三号甲”运载火箭发射升空。卫星发射后,将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行,执行科学探测任务。它将完成四大科学任务,首要目的便是为月球“画像”,也就是要通过各种手段获取月球表面影像和立体图像。此外,还要分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点,探测月壤厚度以及地月空间环境。
专家介绍,嫦娥一号卫星两米见方,太阳翼展开后,最长可达18米,起飞重量为2350公斤,卫星需要10-12天可以飞到月球附近。嫦娥一号设计寿命为一年,执行任务后将不再返回地球。
搭载歌曲
“嫦娥一号”将搭载歌曲31首,发射成功后,通过电视和广播可接收到卫星传回来的歌曲,不过不提供下载服务。
31首播放歌曲清单:
1 《谁不说俺家乡好》
2 《爱我中华》
3 《歌唱祖国》
4 《梁山伯与祝英台》
5 《我的祖国》
6 《走进新时代》
7 《二泉映月》
8 《黄河颂》
9 《青藏高原》
10 《长江之歌》
11 《在希望的田野上》
12 《春天的故事》
13 《七子之歌》
14 《我的中国心》
15 《高山流水》
16 《草原上升起不落的太阳》
17 《阿里山的姑娘》
18 《贵妃醉酒》选段
19 《难忘今宵》
20 《歌声与微笑》
21 《春节序曲》
22 《半个月亮爬上来》
23 《游园惊梦》选段
24 《富饶辽阔的阿拉善》
25 《良宵》
26 《十二木卡姆选曲》
27 《东方之珠》
28 《在那遥远的地方》
29 《我是中国人》
30 《但愿人长久》
31 《We Are Ready》
特别选用曲目:
1、《中华人民共和国国歌》
2、《东方红》
发射步骤
“嫦娥一号”卫星发射后首先将被送入一个地球同步椭圆轨道,这一轨道离地面最近距离为200公里,最远为5.1万公里,探月卫星将用16小时环绕此轨道一圈后,通过加速再进入一个更大的椭圆轨道,距离地面最近距离为500 公里,最远为12.8万公里,需要48小时才能环绕一圈。此后,探测卫星不断加速,开始“奔向”月球,大概经过114小时的飞行,在快要到达月球时,依靠控制火箭的反向助推减速。在被月球引力“俘获”后,成为环月球卫星,最终在离月球表面200公里高度的极月圆轨道绕月球飞行,开展拍摄三维影像等工作。
卫星奔月总共需时114个小时,距离地球接近38.44万公里。而过去,中国发射的卫星距离地面一般都在3.58 万公里左右,二者几乎相差了10倍。
嫦娥工程探月计划
中国探月工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远介绍“嫦娥一号”是我国发射的最远距离的卫星,距地球的平均距离是38万公里,而在这之前,我国发射的最远距离的卫星离地面4万公里。
绕月探测工程将完成以下四大科学目标:
一、获取月球表面三维立体影像,精细划分月球表面的基本构造和地貌单元,进行月球表面撞击坑形态、大小、分布、密度等的研究,为类地行星表面年龄的划分和早期演化历史研究提供基本数据,并为月面软着陆区选址和月球基地位置优选提供基础资料等。
二、分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点,主要是勘察月球表面有开发利用价值的钛、铁等14种元素的含量和分布,绘制各元素的全月球分布图,月球岩石、矿物和地质学专题图等,发现各元素在月表的富集区,评估月球矿产资源的开发利用前景等。
三、探测月壤厚度,即利用微波辐射技术,获取月球表面月壤的厚度数据,从而得到月球表面年龄及其分布,并在此基础上,估算核聚变发电燃料氦-3的含量、资源分布及资源量等。
四、探测地球至月亮的空间环境。月球与地球平均距离为38万公里,处于地球磁场空间的远磁尾区域,卫星在此区域可探测太阳宇宙线高能粒子和太阳风等离子体,研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用。
国防科学技术工业委员会副主任、国家航天局局长、绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍,
由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成的绕月探测工程系统届时将实现以下五项工程目标:
1) 研制和发射我国第一个月球探测卫星;
2) 初步掌握绕月探测基本技术;
3) 首次开展月球科学探测;
4) 初步构建月球探测航天工程系统;
5) 为月球探测后续工程积累经验。
历史
探月计划酝酿10年
我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究,
1996年完成了探月卫星的技术方案研究,
1998年完成了卫星关键技术研究,以后又开展了深化论证工作。
经过10年的酝酿,最终确定我国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。
1) 第一期绕月工程将在2007年发射探月卫星“嫦娥一号”,对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。
2) 第二期工程时间定为2007年至2010年,目标是研制和发射航天器,以软着陆的方式降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分,测定着陆点的热流和周围环境,进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析,为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。
3) 第三期工程时间定在2011至2020年,目标是月面巡视勘察与采样返回。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车,对着陆区进行巡视勘察。后期即2015年以后,研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等,采集关键性样品返回地球,对着陆区进行考察,为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据资料。此段工程的结束将使我国航天技术迈上一个新的台阶。
测试
中国探月计划第一颗卫星“嫦娥一号”的有效载荷正样系统正在进行最后联试,以确保科学探测设备将来在太空正常工作。
“嫦娥一号”卫星有效载荷的研制测试工作由中国科学院空间科学与应用研究中心负责。有效载荷总指挥、中科院空间中心主任吴季16日在接受采访时说:“在有效载荷正样系统联试的最后阶段,各研制人员应继续保持严慎细实的工作态度,按质量要求完成正样联试,确保有效载荷设备顺利交付和工程任务圆满完成。”
卫星有效载荷因不同的航天任务而异,在现阶段主要是进行科学探测的仪器和科学实验的设备。“嫦娥一号”卫星有效载荷将包括微波探测仪分系统、空间环境探测分系统、有效载荷数据管理分系统等。
据了解,微波探测仪分系统将主要对月壤的厚度进行估计和评测,这是国际上首次采用被动微波遥感手段对月表进行探测。空间环境探测分系统由太阳高能粒子探测器等3台设备组成,将探测地月和近月的空间环境参数。
“嫦娥一号”计划将于2007年发射,而后围绕月球进行一年的探测。
中国的探月计划经过长期准备、10年论证,于2004年1月正式立项,被称作“嫦娥工程”。该工程目前主要集中在绕月探测、月球三维影像分析、月球有用元素和物质类型的全球含量与分布调查、月壤厚度探查以及地月空间环境探测。