????9月30日,推舉“嫦娥二號”的長征三號丙火箭進行常規(guī)燃料加注,“嫦娥二號”發(fā)射進入倒計時。
????中新網(wǎng)10月1日電 根據(jù)日前公布的消息,中國探月工程二期的技術先導星“嫦娥二號”將于今日至3日擇機在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心實施發(fā)射。此次任務的主要目的是驗證“嫦娥三號”任務的部分關鍵技術,為后續(xù)的“嫦娥三號”、“嫦娥四號”探測器實現(xiàn)成功落月積累經(jīng)驗,進一步深化“嫦娥一號”月球科學探測。
????據(jù)從中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心傳來的消息,承擔“嫦娥二號”衛(wèi)星發(fā)射任務的“長征三號丙”運載火箭9月30日開始燃料加注。燃料加注是測試、準備工作中的最后一道工作,之后,發(fā)射場進入發(fā)射程序。
????據(jù)介紹,火箭燃料分為常規(guī)推進劑和低溫推進劑兩種。30日進行的是為火箭一、二級和助推器加注常規(guī)推進劑,整個加注時間約為5小時。由于火箭第三級使用的是質量更輕、能量更高的低溫推進劑,這部分燃料的加注要到發(fā)射前8個小時才開始。一旦開始加注低溫推進劑,發(fā)射就進入不可逆狀態(tài)。
????探月工程二期開路先鋒
????“嫦娥二號”任務的主要目標,是為探月工程二期實現(xiàn)月面軟著陸開展部分關鍵技術試驗,積累工程經(jīng)驗,并在“嫦娥一號”任務基礎上繼續(xù)月球科學的探測和研究。據(jù)介紹,嫦娥二號衛(wèi)星在嫦娥一號備份星基礎上進行技術改進,是二期工程的技術先導星。
????探月工程副總設計師于登云說,所謂“先導”,是相對于探月工程二期中的“嫦娥三號”、“嫦娥四號”而言,主要體現(xiàn)在直接奔月、100公里軌道繞月、變軌到離月球15公里軌道、對備選著陸區(qū)進行高分辨率成像等方面。
????“嫦娥二號”任務選擇與“嫦娥三號”任務相似的奔月、月球捕獲軌道,通過實際飛行掌握直接奔月和100公里近月捕獲技術,將為“嫦娥三號”月球軟著陸任務探索技術途徑。專家比喻說,“嫦娥二號”就是探月工程二期的開路先鋒。
????據(jù)探月工程相關技術負責人介紹,嫦娥二號衛(wèi)星的探月活動整個過程大致為:在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,長征三號丙運載火箭將把嫦娥二號衛(wèi)星送入近地點高度200公里、遠地點高度38萬公里的直接奔月軌道。衛(wèi)星奔月飛行約需112小時,期間計劃進行2—3次軌道修正。
????當衛(wèi)星到達月球附近的特定位置時,實施近月制動,進入近月點100公里的橢圓軌道。再經(jīng)過兩次軌道調整,進入100公里的極月圓軌道。之后,衛(wèi)星擇機變軌,進入100公里乘15公里的橢圓軌道,拍攝探月后續(xù)任務著陸的月球虹灣備選著陸區(qū)圖像。1—2天后,衛(wèi)星返回100公里環(huán)月軌道,繼續(xù)開展技術試驗和科學探測。
????“嫦娥二號”任務的關鍵環(huán)節(jié)有三個,是公眾可以關注的看點:
????——第一個環(huán)節(jié),就是衛(wèi)星要直接發(fā)射到奔月軌道也就是地月轉移軌道的入口,能不能精確入軌,被認為是最關鍵的一個環(huán)節(jié)。
????——第二個環(huán)節(jié),是衛(wèi)星到達月球附近的時候,能不能被月球捕獲。
????——第三個環(huán)節(jié),就是繞月一段時間過后衛(wèi)星要進行降軌。因為降軌必須在月球的背面,地面測控系統(tǒng)夠不著,完全靠衛(wèi)星自主控制。
????“嫦娥二號”將完成十大目標
????據(jù)探月工程有關負責人介紹,“嫦娥二號”任務主要分為工程和科學兩大目標。從工程上來說,“嫦娥二號”任務這次有兩大目標,即驗證先進技術、探測備選著陸區(qū)。
????嫦娥二號衛(wèi)星系統(tǒng)副總設計師饒偉說,嫦娥二號衛(wèi)星到15公里軌道上時特別對嫦娥三號探測器的備選著陸區(qū)勘測成像,獲取地形地貌信息以保證其未來安全著陸。
????饒偉說,嫦娥三號探測器計劃于2013年左右發(fā)射并在月球軟著陸,目前選擇在月球的虹灣地區(qū)著陸,因此要對這么一塊南北100公里、東西300公里的區(qū)域預先進行高分辨率成像。
????從科學目標上說,“嫦娥二號”任務有四個科學目標,除了前面提到的要獲取分辨率優(yōu)于10米的月球表面三維影像之外,還有探測分析月球表面元素含量與分布、探測月壤、探測地月與近月空間環(huán)境。
????六大工程目標包括:
????——突破運載火箭直接將衛(wèi)星發(fā)射至地月轉移軌道的發(fā)射技術。突破直接進入奔月軌道的彈道設計技術、運載火箭低溫三子級滑行時間可調技術,利用長征三號丙運載火箭將衛(wèi)星直接送入地月轉移軌道,降低二期工程后續(xù)任務的實施風險。
????——試驗X頻道深空測控技術,初步驗證深空測控體制。在嫦娥二號衛(wèi)星上搭載X頻段應答機,與我國X頻段地面測控設備配合,驗證X頻段測控體制,為嫦娥三號任務積累工程經(jīng)驗。
????——驗證100公里月球軌道捕獲技術。選擇與嫦娥三號任務相似的奔月、月球捕獲軌道,通過實際飛行掌握直接奔月和100公里近月捕獲技術,為嫦娥三號任務探索技術途徑;嫦娥二號衛(wèi)星在100公里軌道長時間運行,探測100公里軌道空間環(huán)境,積累更多的近月空間環(huán)境數(shù)據(jù),提高月球探測熱紅外分析模型的準確性。
????——驗證100公里×15公里軌道機動與快速測定軌技術。開展100公里×15公里軌道機動試驗,驗證嫦娥三號任務著陸前在不可見弧段變軌的星地協(xié)同程序;在100公里×15公里軌道飛行期間,驗證100公里×15公里軌道快速測定軌能力,這些測定軌數(shù)據(jù)對深入研究月球重力場分布,提高重力場模型精度有重要意義。
????——試驗低密度校驗碼(LDPC)遙測信道編碼、高速數(shù)據(jù)傳輸、降落相機等技術。配置降落相機,校驗其對月成像能力;試驗強糾錯能力的LDPC信道編譯碼技術,提高衛(wèi)星遙測鏈路性能,為探月工程和其他深空探測項目提供技術儲備;將衛(wèi)星數(shù)傳碼速率提高至 6Mbit/s,試驗12 Mbit/s,以期滿足數(shù)據(jù)傳輸量增大的需求。
????——對嫦娥三號任務預選著陸區(qū)進行高分辨率成像試驗。在100公里×15公里軌道,CCD立體相機在 15公里近月點處對嫦娥三號任務預選著陸區(qū)進行優(yōu)于1.5米分辨率成像試驗;在100公里圓軌道,對預選著陸區(qū)進行優(yōu)于10米分辨率成像。利用預案著陸區(qū)月表圖像,繪制三維地形圖,有利于定量評估預選著陸區(qū)的特性,提高嫦娥三號任務著陸安全性。
????四大科學目標包括:
????——獲取月球表面三維影像,分辨率優(yōu)于10米。利用CCD立體相機獲取高分辨率的月球表面三維影像,結合激光高度計獲取的月表地形高程數(shù)據(jù),可獲取月球表面高精度地形數(shù)據(jù),為后續(xù)著陸區(qū)優(yōu)選提供依據(jù),同時為劃分月球表面的地貌單元精細結構、斷裂和環(huán)形構造,提供原始資料。
????——探測月球物質成分。利用經(jīng)技術改進的γ射線譜儀和X射線譜儀,可以探測月球表面9種元素——硅、鎂、鋁、鈣、鈦、鉀、釷、鈾的含量與分布特征,獲得更高空間分辨率和探測精度的元素分布圖。
????——探測月壤特性。利用微波探測技術,測量月球表面的微波輻射特征,獲取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波輻射亮度溫度數(shù)據(jù),估算月壤厚度。
????——探測地月與近月空間環(huán)境。嫦娥二號衛(wèi)星在軌運行期間正是太陽活動高峰年,是探測研究太陽高能粒子事件、CME、太陽風,及它們對月球環(huán)境影響的最佳探測時期。利用太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器,獲取行星際太陽高能粒子與太陽風離子的通量、成分、能譜及其隨時空變化的特征,可研究太陽活動與地月空間及近月空間環(huán)境的相互作用;獲取地月空間環(huán)境數(shù)據(jù),可為后續(xù)探月工程提供環(huán)境科學數(shù)據(jù)。
????此次任務由5大系統(tǒng)構成 總投入約9億元
????中國國防科工局探月與航天工程中心提供信息稱,“嫦娥二號”任務總經(jīng)費投入大約9億人民幣,共由衛(wèi)星、運載火箭、發(fā)射場、測控和地面應用5大系統(tǒng)構成。
????衛(wèi)星系統(tǒng):由中國航天科技集團公司空間技術研究院為主承擔,其中有效載荷由中國科學院負責研制。其主要任務是研制“嫦娥二號”衛(wèi)星,完成在軌試驗和探測任務。
????運載火箭系統(tǒng):由中國航天科技集團公司運載火箭技術研究院為主承擔,主要任務是改進研制“長征三號丙”運載火箭,將“嫦娥二號”衛(wèi)星直接發(fā)射至近地點200公里、遠地點約38萬公里的地月轉移軌道。
????發(fā)射場系統(tǒng):由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心和北京特種工程研究院承擔,主要任務是完成發(fā)射場適應性改造及發(fā)射試驗任務的組織、指揮、實施和技術勤務保障。
????測控系統(tǒng):由北京跟蹤與通信技術研究所負責總體設計,北京航天飛行控制中心、西安衛(wèi)星測控中心、中國衛(wèi)星海上測控部和中科院上海天文臺等單位承擔,并與歐空局積極開展國際測控聯(lián)網(wǎng)合作。主要任務是完成火箭發(fā)射、衛(wèi)星奔月和在軌工作等全壽命的測控任務,并支持衛(wèi)星系統(tǒng)開展相關技術試驗和科學探測任務。
????地面應用系統(tǒng):由中科院國家天文臺為主承擔,負責科學探測計劃制定,有效載荷的在軌運行管理,探測數(shù)據(jù)的接收、處理、解譯和管理,并開展科學數(shù)據(jù)的研究與應用。
????背景:中國探月工程三部曲
????2020年前,中國月球探測工程以無人探測為主,分三個實施階段。
????“繞”:2004年~2007年(一期),研制和發(fā)射我國首顆月球探測衛(wèi)星,實施繞月探測。這一階段主要任務是研制和發(fā)射月球探測衛(wèi)星,突破繞月探測關鍵技術,對月球地形地幔、部分元素及物質成分、月壤特性、地月空間環(huán)境等進行全球性、整體性與綜合性的探測,并初步建立我國月球探測航天工程系統(tǒng)。
????“落”:2013年前后(二期),進行首次月球軟著陸和自動巡視勘測。主要任務是突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測控通訊與遙控操作、深空探測運載火箭發(fā)射等關鍵技術,研制和發(fā)射月球軟著陸探測器和巡視探測器,實現(xiàn)月球軟著陸和巡視探測,對著陸區(qū)地形地貌、地質構造和物質成分等進行探測,并開展月基天文觀測。
????“回”:2020年前(三期),進行首次月球樣品自動取樣返回探測。主要任務是突破采樣返回探測器小型采樣返回艙、月表鉆巖機、月表采樣器、機器人操作臂等技術;在現(xiàn)場分析取樣的基礎上,采集關鍵性樣品返回地球,進行試驗室分析研究;深化對地月系統(tǒng)的起源與演化的認識。