中新網(wǎng)11月5日電 北京時(shí)間11月5日11時(shí)37分,北京航天飛行控制中心對“嫦娥一號”衛星成功實(shí)施了第一次近月制動(dòng),順利進(jìn)入周期為12小時(shí)的橢圓環(huán)月軌道,成為中國第一顆月球衛星。那么,為什么要對嫦娥一號衛星實(shí)施近月制動(dòng)?嫦娥一號的第一次近月制動(dòng)是如何實(shí)現的呢?
綜合新華網(wǎng)報道,繞月探測工程衛星系統副總設計師黃江川表示,隨著(zhù)嫦娥一號衛星與月球的逐漸接近,它所受到的月球作用力也在不斷加大,飛行速度將顯著(zhù)提高。在抵達近月制動(dòng)點(diǎn)時(shí),衛星飛行速度約為2.4千米/秒。如果不減慢飛行速度,衛星就無(wú)法被月球捕獲,進(jìn)入環(huán)月運行軌道,實(shí)現繞月飛行的目標。
“之所以采取分三次對衛星實(shí)施制動(dòng),主要是根據衛星上所攜帶發(fā)動(dòng)機的推力大小設計的!秉S江川說(shuō),“這樣,不僅能夠減小每次控制的任務(wù)量,而且能夠有效節約衛星攜帶的燃料!
北京航天飛行控制中心總工程師王也雋介紹說(shuō),嫦娥一號衛星的近月制動(dòng)是非常關(guān)鍵的測控動(dòng)作,關(guān)系到整個(gè)任務(wù)的成敗。在實(shí)施制動(dòng)前,北京飛控中心根據各測控站、船傳回的數據,實(shí)時(shí)跟蹤計算衛星的運行軌道情況,分析研究第一次近月制動(dòng)的軌控策略,進(jìn)行了充分的準備,以確保近月制動(dòng)取得成功。
王也雋說(shuō),衛星近月制動(dòng)發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火之前6小時(shí)和3.5小時(shí),北京飛控中心分別計算出關(guān)于衛星進(jìn)行姿態(tài)調整、軌道控制以及發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火的各項參數,在發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火前4小時(shí)和1小時(shí)各注入一次,這些數據和指令就成為衛星實(shí)施近月制動(dòng)的根據。
“發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火前40分鐘時(shí),衛星調整太陽(yáng)帆板,以保證軌控期間太陽(yáng)帆板能夠補充供電!蓖跻搽h說(shuō),“點(diǎn)火前35分鐘時(shí),衛星實(shí)施慣性調姿,讓發(fā)動(dòng)機朝向衛星飛行方向。發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火工作后,等于給前進(jìn)中的衛星一個(gè)反作用力,減慢其飛行速度,收到‘剎車(chē)’的效果。這樣,就能實(shí)現被月球捕獲的目標!
另?yè)本┖教祜w行控制中心副主任、測控專(zhuān)家麻永平介紹,嫦娥一號衛星第一次近月制動(dòng)要克服三大挑戰。
“第一個(gè)挑戰來(lái)自制動(dòng)時(shí)機的唯一性,如果不能在月球捕獲點(diǎn)實(shí)施近月制動(dòng),衛星就將與月球失之交臂,難以進(jìn)入環(huán)月軌道!甭橛榔秸f(shuō),第二是月球空間環(huán)境的復雜性,由于是中國衛星首次繞月飛行,科研人員對其空間環(huán)境缺乏實(shí)際的了解和認識。
第三個(gè)挑戰來(lái)自對軌道的測量與控制。按照計劃,嫦娥一號衛星要實(shí)施三次近月制動(dòng)。第一次要把衛星的飛行速度從每秒2.4公里降到每秒2.06公里,進(jìn)入周期為12小時(shí)的橢圓環(huán)月軌道,第二次要把速度降到每秒1.8公里,進(jìn)入周期為3.5小時(shí)的環(huán)月軌道,第三次再降到每秒1.59公里,最終進(jìn)入周期為127分鐘的極月圓軌道。如果沒(méi)有高精度的測定軌技術(shù)和軌道控制技術(shù),很難保證這些任務(wù)的完成。