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14日,嫦娥二號衛星與地面進(jìn)行了天地通信鏈路測試。15日,衛星的所有有效載荷即將打開(kāi)。與“嫦娥一號”相比,“嫦娥二號”在數據傳輸方面有何改進(jìn)?如何降軌拍攝未來(lái)“嫦娥三號”落月備選著(zhù)陸區?請看本報最新報道。
記者14日從國家國防科技工業(yè)局獲悉:當天,嫦娥二號衛星與地面進(jìn)行了天地通信鏈路測試。預計在15日,“嫦娥二號”上所有的有效載荷將全部開(kāi)機,按計劃對月球進(jìn)行深入探測。
與“嫦娥一號”相比,“嫦娥二號”科學(xué)數據傳輸能力翻番
10月9日11時(shí)32分,嫦娥二號衛星成功實(shí)施第三次近月制動(dòng),順利進(jìn)入軌道高度為100公里的圓形環(huán)月工作軌道。按照預定計劃,嫦娥二號衛星上搭載的有效載荷陸續開(kāi)始工作,進(jìn)行科學(xué)探測活動(dòng)。
到10月13日,包括在奔月行程中打開(kāi)的3個(gè)有效載荷和繞月后打開(kāi)的有效載荷,嫦娥二號衛星已向地面傳回了32G的科學(xué)探測數據。
嫦娥二號任務(wù)衛星地面應用系統總指揮劉曉群介紹說(shuō),“嫦娥二號”的傳輸科學(xué)數據的能力已是“嫦娥一號”的2倍,從3兆碼(3兆/秒)的速率擴展到6兆碼速率。他透露,“嫦娥二號”還將試驗12兆碼的傳輸能力。這將保證衛星獲得的高分辨率數據能夠盡快傳到地面。
地面應用系統的專(zhuān)家告訴記者,除了數據傳輸速率的提高之外,嫦娥二號衛星傳輸的數據也要多于“嫦娥一號”,這是兩顆衛星在科學(xué)數據方面的重要區別。
地面應用系統總設計師李春來(lái)說(shuō),如果嫦娥二號衛星的月球圖要真正達到全月球覆蓋,數據傳輸可能就需要12兆碼速率,要求很高。
另一方面,數據處理的壓力也相應增加。嫦娥一號衛星傳回的120米的分辨率圖像數據,處理就花了很長(cháng)時(shí)間。而“嫦娥二號”的相機分辨率更高,數據量非常大,數據處理將是一個(gè)很大的挑戰。
七大有效載荷將全部開(kāi)機,四大科學(xué)任務(wù)展開(kāi)
按計劃,嫦娥二號衛星上的七大有效載荷,將在15日全部開(kāi)機運行,所承擔的四大科學(xué)任務(wù)也將全部開(kāi)展,包括獲取分辨率優(yōu)于10米的月球表面三維影像、探測月球物質(zhì)成分、探測月壤特性和最早開(kāi)展的探測地月與近月空間環(huán)境。
嫦娥二號衛星隨身攜帶了執行探測任務(wù)的7種儀器裝備:TDI—CCD立體相機、激光高度計、X射線(xiàn)譜儀、γ射線(xiàn)譜儀、微波探測器、太陽(yáng)高能粒子探測器和太陽(yáng)風(fēng)離子探測器。
據專(zhuān)家介紹,有效載荷全部開(kāi)機,一方面其運行和探測獲得的大量科學(xué)數據傳輸,將對地面應用系統形成考驗;另一方面,由于衛星需要執行科學(xué)任務(wù),有時(shí)候需要變換姿勢,因此測控系統也需要時(shí)刻關(guān)注衛星狀態(tài),并在必要時(shí)修正姿態(tài),保持正常軌道。
與“嫦娥一號”相比,作為衛星與地球聯(lián)系的惟一紐帶,此次“嫦娥二號”的任務(wù)測控系統出現多項新變化。
北京跟蹤與通信技術(shù)研究所的測控專(zhuān)家李海濤舉例說(shuō),“嫦娥一號”測控系統利用2艘遠望號測量船即可完成任務(wù),而“嫦娥二號”任務(wù)由于采用直接將衛星送入地月轉移軌道的發(fā)射方案,發(fā)射段的測量船數量就需要3艘。
此外,嫦娥一號衛星攜帶的CCD相機為自主完成成像,圖像分辨率較低,而“嫦娥二號”任務(wù)為滿(mǎn)足月球虹灣地區高分辨率成像需求,需要地面利用軌道預報生成CCD相機相關(guān)參數數據,并注入衛星才能完成成像。
降軌探測,將在距月球15公里處拍攝“嫦娥三號”落月備選著(zhù)陸區
100公里環(huán)月圓軌道是嫦娥二號衛星的“使命軌道”。正是在這個(gè)軌道上,“嫦娥二號”要經(jīng)歷半年的對月科學(xué)探測任務(wù)。
專(zhuān)家介紹,“嫦娥二號”將擇機降軌,在距離月球15公里處拍攝未來(lái)“嫦娥三號”落月備選著(zhù)陸區,為后續月球軟著(zhù)陸提供精細資料。
降軌探測將是對嫦娥二號衛星最大的一次考驗,也是其最重要的使命之一。按計劃,這次“大考”可能在10月底前后進(jìn)行——
嫦娥二號衛星在100公里的環(huán)月圓軌道上調整并運行一段時(shí)間,將在月球背面自主降軌,進(jìn)入一個(gè)近月點(diǎn)15公里、遠月點(diǎn)100公里的橢圓軌道,然后順軌道飛到月球正面的虹灣上空15公里處,衛星上搭載的新研制的TDI—CCD立體相機將對這片地區進(jìn)行優(yōu)于1.5米分辨率的成像,勘察地形地貌。
據介紹,嫦娥三號探測器的月球備選著(zhù)陸區虹灣位于月球的正面,而嫦娥二號衛星要想在最近點(diǎn)接近虹灣,就必須在其反方向降軌,位置恰恰在月球的背面。
嫦娥二號任務(wù)衛星系統總設計師黃江川說(shuō),“這樣我們就看不見(jiàn)衛星,測控也夠不著(zhù),只能靠衛星自主去完成降軌。這個(gè)動(dòng)作相對于‘嫦娥一號’,風(fēng)險大大提高!
據黃江川介紹,衛星自主控制降軌的變軌時(shí)機是關(guān)鍵,因為變軌時(shí)機決定了之后的近月點(diǎn)的位置,如果時(shí)機不對,到時(shí)候衛星在15公里的近月點(diǎn)位置和備選著(zhù)陸區會(huì )有誤差。
中國西安衛星測控中心的專(zhuān)家說(shuō),衛星環(huán)月運行高度只有100公里,近月點(diǎn)高度最低只有15公里,加上月球具有不均勻引力和很多環(huán)形山,“嫦娥二號”降軌的難度不小。
當衛星飛經(jīng)月球表面高約6—7公里的山峰時(shí),兩者最小間距可縮短為8—9公里,可謂是一次最親密接觸。而離月球越近,衛星經(jīng)受的熱度越高,這對衛星的熱控設計也是一個(gè)考驗。
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【編輯:吳翔】 |
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