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嫦娥二号奔月全程模拟 全程3D模拟 [复制链接]

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离线谭蘅君
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主   发表于: 2010-10-06
离线谭蘅君

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只看该作者 沙发   发表于: 2010-10-06
嫦娥探月是我国航天史上第三个里程碑
中国人的探月梦想终于成真。


10月24日下午18点05分,一个注定载入史册的日子,我国自主研制的第一颗探月卫星“嫦娥一号”成功飞天,中国人向孜孜不倦的奔月梦又靠近了一步,我国也成为世界上少数几个成功发射探月卫星的国家之一。


“嫦娥一号”发射的时间是如何确定的?她肩负着怎样的使命?她的成功发射将给我国带来怎样的影响?10月23日,本报记者专访了 “神舟六号”飞船总设计师顾问,“神五”飞船副总设计师王壮。


王壮是中国空间技术研究院研究员,全程参与了从“神舟一号”飞船到“神舟六号”飞船的历次项目。作为航天系统的功臣之一,他也同样见证了“嫦娥一号”正式发射前的全部准备工作。


据王壮介绍,嫦娥卫星离开地球后,中途经历多次轨道变化,要远赴38万公里外,到最后抵达月球,大约需要12天。此后卫星会绕月飞行,同时执行拍照等科学任务。在此过程中与地面控制中心一直有联系。


王壮说,嫦娥发射的成功,标志着我国航天技术发展史上的第三个里程碑(第一个是“两弹一星”,第二个是载人航天),是我国深空探测领域迈出的第一步。


“嫦娥”奔月大约需12天


《21世纪》:嫦娥奔月可谓万众瞩目,亿万观众将通过电视直播看到嫦娥升空实景,我们能在多大程度上看到嫦娥的真容?


王壮:应该说嫦娥从火箭点火到升空,不过是几分钟时间,我们的肉眼就看不见了。电视上仍然显示的图像,是借助各个专门测控站发回的实时跟踪图像,这些测控站有在我国境内的,也有在太平洋的专门测量船。


《21世纪》:卫星脱离火箭后,是如何运行的?


王壮:“嫦娥一号”卫星脱离火箭进入地球轨道后,靠卫星本身的动力(上面装载有发动机),向月球靠近,逐渐转移到地月轨道,并开始奔向月球,卫星从地球到达月球的时间大约是12天。


接近月球后,卫星将按照一定的速度绕月飞行,同时完成各项测量任务,包括为月球拍照、分析月壤等等,再通过无线传输系统传回来。这些都通过卫星上搭载的各种先进仪器设备来完成。


《21世纪》:如何控制卫星为月球拍照?


王壮:这里面有两套系统,比如提前为卫星定义了开机、关机和传回照片的系列程序,靠其自动控制;或者有地面控制系统为其进行同时的监视控制,不该照的时候就不照。


《21世纪》:嫦娥卫星从发射升空到绕月稳定运行,和地面怎么联系?


王壮:和地面一直有联系。卫星上各个系统的运转情况,地面都能一一了解。地面还可以通过测控系统及时发出控制指令,指导卫星调整姿态等等。这个测控系统相当重要,包括遥测、遥控和跟踪三大部分。


发射“零窗口”


《21世纪》:嫦娥发射的最佳窗口(时点)为什么选择在24号的18时,而将25、26号作为备选?


王壮:这是综合当地气象、地球与月球相对位置等因素综合考虑的。在备选的三天区间内,地球与月球的距离其实差不多,关键是当时的气象情况,排除雷电等因素,24号这天最合适。


发射承诺做到“零窗口”,此前的载人飞船也如此,就是保证卫星或飞船按原定计划、分秒不差地发射出去。要保证零窗口,在发射前12小时内,就已经开始启动发射程序,进行倒计时。


《21世纪》:在嫦娥发射过程中,哪一步最为关键?


王壮:每一步都很关键,是环环相扣的。首先用火箭成功把卫星运上天,这很关键;卫星从地球轨道向地月轨道变轨,成功打开太阳能电池帆板等等,也很重要。曾经有卫星上天后,因为打不开太阳能电池帆板,不能继续运行。在卫星运行的过程中,还要隔一段时间,对卫星进行轨道维持,使其不偏离正在运行的轨道。


《21世纪》:发射“神舟”系列飞船和“嫦娥”卫星有什么相通和不同之处?


王壮:二者根本上属于不同的体系,一个是飞船,一个是卫星,但在基础技术和工程原理上,又是相同的,比如,都包括地面发射场系统、测控系统、火箭系统等几大系统。


嫦娥卫星上也像飞船一样,有许多提前安排的荷载,包括太空用精密仪器等。嫦娥和其他地球类资源卫星的发射更相关,但距离远远大于其他卫星,我国迄今发射的所有卫星均绕地球运转,其中轨道最远的一颗,距离我们约8万公里。嫦娥则要远赴38万公里外。


《21世纪》:此次助推嫦娥的火箭和以往神舟使用的有什么不同?


王壮:型号是不同的,具体助推方式也不一样。由于要把卫星打到更远的地方,火箭的控制、对环境的适应以及对轨道的设计,要求都更高。而神舟系列飞船由于要载人,对安全性、舒适性要求更高。


绕月只是我国探月工程


第一阶段计划


《21世纪》:嫦娥一号的发射肩负怎样的使命?


王壮:按照国家统一的说法,这次绕月探测工程任务,工程目标是研制和发射我国第一颗月球探测卫星;初步掌握绕月探测基本技术;首次开展月球科学探测;初步构建月球探测航天工程系统;为月球探测后续工程积累经验。


而绕月探测工程的科学目标,包括获取月球表面三维影像,就是为月亮照三维空间相;分析月球表面化学元素及物质类型的含量和分布;探测月壤特性;探测4万到40万公里间的地—月空间环境。


绕月只是我国探月工程第一阶段计划,此后将实施探月工程第二、第三阶段计划。2013年左右,发射国产月面巡视探测器(月球车),完成月面软着陆探测;在2020年前,发射小型采样返回舱,采集月球样品返回地球,进行深入研究。


航天技术发展上的第三个里程碑


《21世纪》:作为一位航天专家,您如何评价嫦娥一号发射成功的影响?


王壮:首先从技术方面看,在我国航天技术发展史上有几个里程碑,第一个是“两弹一星”,第二个是载人航天,第三个就是这次的嫦娥探月。


作为技术发展上的第三个里程碑,它跟载人航天飞船很不一样,过去是近地高空飞行,而嫦娥则要奔到离地球38万公里以外,绕月飞行、稳定工作并传回数据。距离如此远,从技术上对测控的要求很高,难度很大。探月目前在世界上还是一门尖端技术,哪个环节稍有欠缺可能就无法完成。


月球上有储量丰富的“氦3”资源,这是非常重要的聚变能源,初步估计月球上有100万到500万吨。全世界如果用“氦3”聚变发电,能用1万到5万年。月球也可能是地球以外适宜人类居住的极少数星球之一,因此国际间的竞争一直比较激烈。目前,各国都很重视探月。今年9月14日,日本成功发射了探月卫星“月亮女神”,目前已经在进行环月飞行;美国曾经公开表明要在月球上建立基地;印度也在进行探月研究,离发射的时间也不会太远了;欧空局也一直在筹备中。


民营或非公经济参与很多


《21世纪》:就产业方面看,嫦娥主要带动哪些相关产业的发展?


王壮:主要是通过突破前沿技术,带动相关产业的发展。不管神舟系列飞船还是嫦娥,都牵扯到很多新的技术,全国成千上万的科技工作者参与到这些大系统的研究当中,带动了许多科技前沿领域的发展,比如燃料技术、材料工艺、计算机技术、电子和软件技术等等。


在这些大项目研究过程中,很多产业领域难题被攻克,为这些产业领域具体产品的研制生产打下了基础。一个个航天项目又培养和造就了一批批优秀科技工作者,是重要的科研或产业力量。


在这些项目中,民营或非公经济参与是很多的。


深空探测迈出第一步


《21世纪》:嫦娥是我国自主研发的第一颗探月卫星。是不是说全部相关系统都是我国自行设计研制的?


王壮:差不多是这样,基本上90%以上项目属于自主创新,特别是核心技术领域完全是我们自主研发的。当然,过程中不排除与其他掌握相关技术的国家进行沟通。


《21世纪》:官方声明中称嫦娥探测将为我国的深空探测打下基础,就目前看,我国的深空探测技术处于什么水平?


王壮:“发射‘嫦娥一号’探月卫星是中国探月工程迈出的第一步,它标志着我国航天活动已拓展到深空探测领域,填补了我国在该领域的空白,是深空探测领域迈出的第一步。


在深空探测方面,国际上少数国家正开展合作研究。目前我们已经加入国际上一些前沿领域的工程,比如俄罗斯发射到火星的探测器。更长远的还在探索中。目前,我国已经成立了专门的团队,进行深空探测方面的规划。
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