第961章 嫦娥奔月 四
第961章嫦娥奔月（四）
”董光亮介绍说，为使嫦娥三号实现有动力条件下的位置确定以及着陆器和巡视器的相对位置确定任务，测控系统首次使用了三向测量技术和同波束干涉测量技术，确保位置测量的精准定位。此外，任务中首次主用x频段完成对探测器的各项测控任务，有效提高了测定轨精度、天地测控性能，并为后续探月和深空测控任务奠定了良好的技术基础。“对于测控系统来说，嫦娥三号任务仍有挑战。”董光亮说，比如，要首次完成对月面着陆器和巡视器的双目标探月工程二期的主要目标是实现月球软着陆探测与月面巡视勘察，包括嫦娥二号、嫦娥三号和嫦娥四号任务。嫦娥三号任务是其中关键一步，将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥操作。这将是我国首次实现地外天体上的软着陆，标志着我国月球和深空探测技术的新跨越。2013年2月，国防科工局发布了二期工程“先导星”嫦娥二号卫星获得的7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图，这是目前国际上分辨率最高全月球影像图。嫦娥二号在国际上首次实现从月球轨道飞往日地拉格朗日l2点开展科学探测。嫦娥二号已在l2点安全绕飞6个多月，获取了大量空间环境科学数据。[7]2研制过程任务经过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。嫦娥一号已于2007年10月24日18：05分发射。2007年11月5日进入绕月轨道。这艘太空船一直工作到2009年3月1日，才脱离轨道并且撞击到月球表面。嫦娥1号收集到的资料被用来建立非常精确和高解析的完整立体月面图。2010年10月1日下午18时59分57秒，“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆做准备。嫦娥二号类似于嫦娥一号，但做了些改进，包括解析力更好，达到1米的相机。在2009年，确认了将在2013年发射的登录载具和漫游车的名称是嫦娥三号。它将使用可变速的推进器，垂直降落在月球表面上。登陆之后，漫游车将离开嫦娥三号登陆载具，并在月球表面工作三个月。2012年1月6日，月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验，月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验完成。2012年初嫦娥三号转入初样研制。2012年3月13日，国防科工局确认，经探月工程重大专项领导小组会议审议，中国探月工程二期嫦娥三号任务正式由初样研制转入正样研制阶段。2012年7月31日，中国国家国防科工局发布消息称，“嫦娥三号”已完成总装，正在总装测试大厅进行电测试，在电测工作结束后，还要进行一系列的相关测试。2012年8月初嫦娥三号着陆器正式开始了正样阶段测试。2013年3月，嫦娥二号嫦娥三号总指挥、总设计师顾问叶培建透露嫦娥三号预计将于2013年下半年发射。2013年9月11日凌晨5点，嫦娥三号到底北京首都国际机场。12日凌晨，搭载目前全世界最大的专用货机前往西昌卫星发射中心。到达后，首先卸机后运输状态的检查、确认，然后进行一些主要电性能的测试，机构展开要重新进行，然后是着陆器、巡视器的对接，11月下旬还要进行推进剂加注，然后是转场上塔和运载一起联合检查。[8]发射2013年12月2日01：30，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭托举着嫦娥三号探测器成功进入地月转移轨道。01时30分，火箭点火。01时30分00秒344毫秒，火箭起飞。第140秒，助推器分离。“嫦娥三号”飞行轨道示意图“嫦娥三号”飞行轨道示意图第150秒，一二级分离。第230秒，抛整流罩。第340秒，二三级分离。第590秒，三级一次关机。第830秒，三级二次点火。第1140秒，器箭分离。约47分钟，太阳能翻板展开。火箭发射取得圆满成功。轨道修正在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号成功实施两次地月转移轨道轨道修正。由于入轨精度高，原定实施的第三次轨道修正取消。近月制动2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实嫦娥三号探测器降落相机图像嫦娥三号探测器降落相机图像施近月制动。17时53分，发动机关机，嫦娥三号顺利进入100公里环月轨道。降轨控制2013年12月10日18时00分，北京航天飞行控制中心向嫦娥三号注入调姿和变轨参数。20时37分，嫦娥三号进入月球背面区域。21时20分，嫦娥三号发动机成功点火，开始实施变轨控制。21时24分，嫦娥三号重新回到月球正面，根据地面测控站监视数据分析判断，嫦娥三号已由距月面平均高度约100千米的环月轨嫦娥三号探测器降落相机图像嫦娥三号探测器降落相机图像道，成功进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的椭圆轨道。月表软着陆2013年12月14日20时59分，7500牛变推力发动机开机，嫦娥三号开始动力下降。嫦娥三号以1.7千米/秒的速度向月球降落。随后降落相机开机。经过主减速段，嫦娥三号的速度降到只有约600米/秒。随后嫦娥三号迅速通过快速调整段，开始躲避障碍。随后经过接近段。在100米处，嫦娥三号悬停，三维成像相机工作，避开障碍。30秒后，嫦娥三号缓速下降。21时11分，离月面4米时，7500牛变推力发动机关机，嫦娥三号从速度为零起做自由落体远动降落在月球虹湾以东地区(19.51w,44.12n)。随后，太阳能翻版成功展开。标志着嫦娥三号软着陆任务取得圆满成功，中国成为世界上第三个掌握这一技术的国家。两器分离2013年12月14日23时45分，地面发出着陆器与巡视器分离的指示。15日1时许，巡视器（即月球车）开始分离前各项测试。3时许，巡视器解锁，向转移机构前进。5时许，转移机构解锁并下降。5时17分，巡视器缓缓驶离转移机构踏上月球。两器互拍2013年12月15日晚，两器进行互拍，嫦娥三号拍下玉兔月球车上五星红旗画面。[9]着陆区全景照首公开国防科工局20日发布消息，当晚7时许，“玉兔号”月球车（巡视器）结束短暂“午休”，继续进行科学探测任务。16日之后，嫦娥三号迎来月昼高温考验。根据测试结果，太阳光直射部分与阴影部分的月球车车轮温差有100多摄氏度。月球车转入“午休”模式，为应对高温，只保留部分分系统工作，移动等分系统则停止工作。而着陆器热控能力强，月午状态仍能工作，地形地貌相机对嫦娥三号探测器着陆点进行了360°环拍，获得了全景照片，其他有效载荷也都开展了相应的科学探测。据嫦娥三号任务探测器系统主任设计师刘恩海介绍，全景图片是用60张照片分三次拼接而成，分别为0°，往下倾斜15°和30°三个角度拍摄而成，而选择这个角度正是因为可以由近到远清晰地看清楚。从全景图片中可以清晰地看到，着陆点附近月球表面的地形地貌比较平坦，但是也有少数岩石和撞击坑，而十几米外就是一个较大的撞击坑。此外，还有探测器行进、掉头的痕迹也清晰可见。探月工程新闻发言人裴照宇表示，月球车原定于2013年12月23日结束“午休”，但经过近几日的观察和对各类遥测参数的判断，月球车可以承受在当前环境下工作，因此决定提前结束月球车的“午休”。[1]3研制进展探月工程二期嫦娥三号任务自2008年2月立项以来，先后完成了21个月的方案设计、26个月的初样研制和20个月的正样研制三个阶段，完成了设计分析仿真、产品试制生产、试验验证、独立评估、质量复查等研制建设工作。飞行产品基本就绪，探测器系统完成总装、各种大型试验和出厂评审，整装待发；运载火箭系统完成总装和第一次出厂测试，可按计划出厂。发射场系统、测控系统、地面应用系统经审查都已具备执行任务能力，发射场系统完成了场区厂房、设备设施改造和靶场合练工作；测控系统完成深空站研制建设及系统间联试工作；地面应用系统的软硬件建设、试验验证、系统间联试工作已经完成。2012年初嫦娥三号转入初样研制。中国探月工程“三步走”之第二步：登陆月球中国探月工程“三步走”之第二步：登陆月球2012年3月13日，国防科工局确认探月工程重大专项领导小组会议审议，我国探月工程二期嫦娥三号任务正式由初样研制转入正样研制阶段。[7]2012年5月，嫦娥三号卫星有效载荷分系统在产品性能、技术状态、质量问题、元器件、工艺、原材料、软件/fpga、可靠性、安全性、数据包等12个方面，接受了初样鉴定产品质量复查。复查结束后，有效载荷分系统将按照复查结果查漏项、补不足，确保正样产品质量。2012年7月初，记者从中国航天科技集团公司获悉，嫦娥三号研制进展顺利，探测器已完成发射场合练，着陆器完成中心舱结构部装，各项大型试验和测试工作正在稳步推进。2012年8月初，嫦娥三号着陆器正式开始了正样阶段测试。负责测试任务的五院总体部组织召开了“嫦娥三号探测器正样阶段电测动员会”，全面布置嫦娥三号探测器正样电测工作。据悉，正样的测试内容较初样有较大变化，测试状态十分复杂。为了确保完成整器电测工作的问题，该部首先加强策划，借鉴试验队的管理模式，加强保障条件落实、加强质量控制、加强测试覆盖性分析，加强数据判读、加强规章制度和岗位职责的落实、加强过程保密与大工序交接等环节控制，确保按时完成电测任务。2012年11月，嫦娥三号着陆器热试车力学试验工作圆满完成。该试验是着陆器推进系统试车试验前一次重要的力学性能考核，也是验证推进系统设计状态是否满足“嫦娥三号”在轨运行性能要求的重要前提。2013年5月，嫦娥三号开始“登月”前的最后一项大型系统试验——热试验。这也是嫦娥三号最后一项大型系统试验开始。2013年8月28日，探月工程重大专项领导小组审议批准了嫦娥三号任务由研制建设阶段转入发射实施阶段。嫦娥三号探测器将于今年底由西昌卫星发射中心择机发射。[10]2013年9月11日凌晨，嫦娥三号探测器各部件被装上货运拖车，从航天科技集团所属五院出发，运往首都机场。之后，嫦娥三号探测器搭乘大型专用货机运抵西昌。[11]发射时间发射轨迹示意图发射轨迹示意图全国政协委员、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席专家叶培建接受新华社记者专访时透露，嫦娥三号将于2013年在西昌卫星发射中心发射，并将实现月面软着陆。他说，带“腿”带轮子的嫦娥三号月球探测器对中国来说是一种全新的航天器，也是中国第一次研制，技术难度很大。“嫦娥三号面临的最大难度是如何稳稳当当落在月球上。”叶培建说，必须是软着陆，不能硬撞，但软着陆不能使用降落伞，因为月球是真空，只能是一边降落，一边用反推力把发动机的速度降下来。他认为，通过攻关，相信嫦娥三号月球探测器将实现一系列技术突破，以保证顺利完成探月工程二期“落”月任务，即实施月面软着陆和巡视勘察。“2013年左右，嫦娥三号将实现中国月球着陆器着陆月球的目标。”叶培建透露，嫦娥三号预选着陆区共有5个：虹湾、酒海、湿海、开普勒和阿里斯基撞击坑，第一次任务时，虹湾地区是首选，这个地区较平坦，光照好，易观测。叶培建表示，嫦娥三号着陆器将携带7台科学仪器，还有几台照相机，进行不同的科学探测任务，能够拍摄地球和地球以外的天体；月球车则携带8台仪器，包括全景相机、测月雷达等。[]
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