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2007年11月02日 星期五
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科學(xué)的奔月路線圖確保"嫦娥"與月球精確"約會"
2007年11月02日 12:34 來源:中國新聞網(wǎng)

    北京時間十月三十一日十七時十五分,北京航天飛行控制中心成功對“嫦娥一號”衛(wèi)星實施第三次近地點變軌,衛(wèi)星順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,由此真正開始了她的奔月之旅!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星發(fā)動機(jī)開始工作七百八十四秒后,正常關(guān)機(jī)。北京航天飛行控制中心對各項測量數(shù)據(jù)的計算表明,衛(wèi)星變軌成功,由繞地飛行軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。 中新社發(fā) 孫自法 攝


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  中新網(wǎng)11月2日電 題:設(shè)計一條科學(xué)的奔月路線圖

  特約記者 陳全育

  月亮是地球唯一的自然天體衛(wèi)星,它以寧靜皎潔的形態(tài)展現(xiàn)在地球人類的面前。在華夏民族的血脈中,它更承載著特殊的文化內(nèi)涵,無論是傳遞思念的使者,還是奔月嫦娥的文學(xué)意象,它都以“遙遠(yuǎn)”為我們裝點著的某種美麗。

  384,400公里,現(xiàn)代科學(xué)用數(shù)字準(zhǔn)確描述的地月間之平均距離,使這種“遙遠(yuǎn)”有了更加具體的內(nèi)涵。雖然這是科學(xué)意義上離地球最近的天體,但要跨越這近40萬公里的距離,實現(xiàn)月球探測器與處在對地公轉(zhuǎn)、自身自轉(zhuǎn)狀態(tài)中的月球的精確“約會”,卻并非易事。這主要依賴于一條科學(xué)合理的“奔月”路線的精妙設(shè)計。

  自開展探月活動以來,人類共有4種繞月探測衛(wèi)星的線路方式。第一種,運載火箭將月球探測器送入地球低軌的圓形軌道,然后探測器自行加速進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道并到達(dá)月球。第二種,運載火箭將月球探測器送入環(huán)地球的大橢圓軌道,然后探測器在橢圓軌道的近地點處加速進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道并到達(dá)月球。第三種,運載火箭將月球探測器送到地月引力平衡點處,探測器加速進(jìn)入月球軌道,最終到達(dá)月球。第四種,運載火箭直接將月球探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道并到達(dá)月球。

  考慮到我國的具體情況,嫦娥一號衛(wèi)星的發(fā)射窗口按35分鐘控制。經(jīng)過精確的分析和計算,為了用最小的代價實現(xiàn)奔月過程,嫦娥一號衛(wèi)星最終選擇了第二種線路!版隙鹨惶栃l(wèi)星奔月線路經(jīng)過了層層篩選,充分體現(xiàn)了中國航天的特色,既完美地利用了長征三號甲火箭和東方紅三號衛(wèi)星平臺的優(yōu)點,又保證了很強(qiáng)的安全性!蔽覈教煜到y(tǒng)知名衛(wèi)星軌道專家楊維廉教授介紹說。

  長征三號甲運載火箭將嫦娥一號衛(wèi)星首先送入近地點200公里、遠(yuǎn)地點51000公里、周期為16小時的環(huán)地球大橢圓軌道。衛(wèi)星在這條軌道上運行兩圈,并在第二個遠(yuǎn)地點作一次小的變軌,將近地點抬高到600公里。此后,在此軌道上運行三圈后,衛(wèi)星到達(dá)近地點時進(jìn)行第一次大的變軌,將軌道周期調(diào)整為24小時。在這條軌道上運行一圈再次到達(dá)近地點時衛(wèi)星做第二次大的變軌,將軌道周期增加到48小時。衛(wèi)星在這三條大橢圓軌道上共運行約五天,這一段軌道稱為“調(diào)相軌道”。 我國繞月探測工程總指揮欒恩杰介紹說,采用這樣的調(diào)相軌道最大的好處是,可有多次機(jī)會調(diào)整軌道,消除由于發(fā)射和其他因素造成的誤差,并且每次變軌時,衛(wèi)星相對于地球的位置基本不變,可以在固定位置對變軌過程進(jìn)行監(jiān)控。

  衛(wèi)星在調(diào)相軌道運行結(jié)束到達(dá)最后一次經(jīng)過近地點時,再作一次大的變軌,便進(jìn)入了地月轉(zhuǎn)移軌道。至此,在飛往月球的過程中,為了獲得足夠大的運行軌道,衛(wèi)星共進(jìn)行了3次重要的加速。

  “地月轉(zhuǎn)移軌道是進(jìn)行月球探測時最重要的軌道段,也是月球探測器飛行中最容易出問題的軌道部分。衛(wèi)星在這個軌道段的飛行需要同時考慮地球、月球甚至太陽的引力作用!睏罹S廉說,這一軌道段的設(shè)計非常復(fù)雜,在衛(wèi)星的實際運行中,還要經(jīng)過2到3次軌道修正,才能順利奔向月球。

  隨后,嫦娥一號衛(wèi)星將沿著這條設(shè)計精妙的地月轉(zhuǎn)移軌道飛向月球,并在飛行114小時后到達(dá)近月點。

  嫦娥一號衛(wèi)星從起飛到進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道的飛行過程中,會多次經(jīng)過中國上空。專家們斷言,如果地理位置、天氣條件允許的話,公眾可能會用肉眼觀察到現(xiàn)代“嫦娥”奔月的景象。

編輯:唐偉杰】
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