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嫦娥二號將擇機調整 確保進入“使命軌道”
關鍵詞： 嫦娥一號 月球衛星 高能粒子探測器 離子探測器 麻永平 繞月 軌道平面 月球軌道 軌道控制 軌道計算
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遙測軟件主管設計師姜萌哲
昨天上午11時06分，在北京航天飛行控制中心的精確控制下，嫦娥二號衛星開始實施第一次近月制動，32分鐘后衛星順利進入周期約12小時的橢圓環月軌道。嫦娥二號結束五天的奔月之旅，成為我國第二顆月球衛星。
衛星進入橢圓環月軌道
嫦娥二號任務測控通信指揮部副指揮長、北京航天飛行控制中心副主任麻永平介紹，近月制動是衛星飛行過程中最關鍵的一次軌道控制。嫦娥二號飛行到月球附近時，其相對月球的速度大于2.38千米/秒的月球逃逸速度，如果不減速，衛星將飛離月球。要實現繞月飛行，必須進行制動，將其飛行速度降低到月球逃逸速度以內，從而被月球引力捕獲，成為月球衛星。
昨天上午11時06分，北京航天飛行控制中心調度地面測控系統，向嫦娥二號發出指令，衛星發動機準時點火，工作約32分鐘后，正常關機。根據實時遙外測數據監視判斷，衛星順利進入周期約為12小時的橢圓環月軌道。
將擇機實施軌道平面機動
據介紹，與嫦娥一號衛星相比，嫦娥二號實施近月制動時距月面更近、速度更快、制動量更大。同時月球重力場對衛星軌道的攝動影響也相應增大，進而對軌道控制精度和近月點捕獲后快速定軌的精度提出了更高的要求。這對衛星的控制能力和測控系統的測量精度提出了更高的要求。這次“太空剎車”使衛星結束奔月飛行，成功被月球捕獲，進入周期12小時的橢圓軌道，成為我國第二顆繞月探測衛星，為“嫦娥二號”衛星最終進入工作軌道，進行科學探測活動奠定了堅實的基礎。
北京航天飛行控制中心將于近日擇機對嫦娥二號實施一次軌道平面機動和兩次近月制動，確保衛星進入周期118分鐘的“使命軌道”。通過在軌測試后，衛星將開展科學探測活動。
- 解讀
“第一次制動關乎實驗成敗”
北京航天飛行控制中心總工程師助理宋軍昨天表示，如果第一次近月制動失敗，衛星就不可能進入環月軌道，這次探月就算是失敗了。第二次和第三次近月制動還有補救措施，第一次沒有。
近月制動風險比較大，將關乎科學實驗的成敗，中國航天科技集團公司空間技術研究院總體部部長林益明接受采訪時表示，第一次近月制動“對嫦娥二號衛星來說是一個非常關鍵的動作，也是關乎整個科學探測成功和失敗的關鍵的節點。如果它沒有制動好，比如速度太快，衛星正好在這個點上會離開月球，導致捕獲不到，這樣會造成后面的工作麻煩。”林益明表示，針對速度太快，雖有相應的預案和對策，但“風險也比較大”。
北京跟蹤與通信技術研究所所長錢衛平稱，月球上有山，控得不準而導致過低，有可能就會撞山，這對控制策略、測軌精度都帶來新的考驗。控制不夠好就飛了，就不會被月球捕獲，進入不到月球軌道。本報記者 郭少峰
- 現場
緊張過后是笑容
昨天上午11時許，北京航天飛行控制中心。遙控機房內，遙控發令員詹磊發出一串指令。11時06分，調度控制口令依次在大廳響起。“490N發動機開機！”“第一次近月制動開始！”大屏幕上，金黃色的衛星星體正朝著月球飛行。三維圖形清晰顯示出，衛星飛行留下的紅色軌跡與綠色目標軌道漸漸重合。
“青島跟蹤正常！”“喀什跟蹤正常！”“遙測數據正常！”大廳不時傳來各測控站的報告聲。約32分鐘后，調度宣布：“發動機關機，第一次近月制動結束！”
終端機房內，緊張的軌道計算開始。衛星是否準確進入環月軌道的謎底將在這里揭曉。每個操作臺的顯示屏上，各種數據、信息、畫面在不停刷新，技術人員掃視著顯示屏上的數據，手指快速在鍵盤上敲擊，根數計算、軌道復合、數據比對。隨后，中心宣布：“嫦娥二號成功進入環月軌道！”
大廳里響起熱烈的掌聲，瞬時激活了緊繃的神經，每個人臉上都綻開了笑容。
本報記者 郭少峰 通訊員 楊冰 姜寧
- 釋疑
衛星發動機太空翻“跟斗”
第一次近月制動分為調姿、降速和復原三步。
第一步為調整姿態。衛星的發動機要在太空中翻一個“跟斗”，為降速做準備。太空里跟斗不太好翻，這個過程差不多就要25分鐘。
第二步為降低速度。因為月球引力是地球引力的六分之一，繞月衛星運行速度不能超過每秒2.4公里。速度快了衛星可能飛跑，速度過慢衛星可能會撞月。
第三步為恢復姿態。一旦嫦娥二號被月球捕獲，進入環月軌道，它還要回到之前巡航姿態中。衛星的太陽翼“翅膀”要朝著太陽獲取更多能量，為下一次制動做準備。
本報記者 郭少峰
- 動態
衛星奔月數據正陸續傳回
本報訊 (記者郭少峰)國防科技工業局昨日發布信息稱，“嫦娥二號”奔月過程中，星載有效載荷按計劃逐步開機工作，所獲相關數據正陸續回傳地面。昨天上午11時06分，嫦娥二號開始實施第一次近月制動，32分鐘后進入了周期約12小時的橢圓環月軌道。
國防科工局發布的消息稱，“嫦娥二號”衛星在奔月過程中，針對太陽翼、定向天線、490N發動機的監視相機相繼開機，進行拍圖試驗；X頻段測控、紫外導航等技術試驗進展順利；高能粒子探測器、太陽風離子探測器、γ射線譜儀等有效載荷逐步開機，進行科學探測，相關數據正陸續傳回地面。
- 人物
最年輕設計師有雙“電子眼”
今年27歲的姜萌哲是北京航天飛行控制中心最年輕的遙測軟件主管設計師，在嫦娥二號任務中負責遙測工作。在前期準備階段，姜萌哲要對涉及衛星的每個參數用不同計算方法進行反復試驗，那段時間她全身心沉浸在數字的海洋中，吃飯、睡覺，甚至洗澡的時候都在想著一組組數據。同事夸她有雙“電子眼”
她的工作重點是監控電腦屏幕上每兩秒鐘更新一次的127個波道。
在電腦屏幕前，衛星下傳一條條數據鏈，包含幾十個數字和字母，兩秒鐘變換一次，姜萌哲必須在有限的時間內查看數據源碼格式是否正確、處理的結果是否正確、有沒有丟幀現象。一旦出現異常還要準確定位、迅速排查。她做得得心應手，身邊的同事夸她長了一雙智能電子眼。
“有壓力經不住忽悠”
這位來自遼寧的設計師2004年到中心工作，此后又返回母校攻讀研究生，2008年從軟件工程學院畢業。在嫦娥二號準備階段，周六周日都沒有休息。
“我也是正常的人”，姜萌哲說，偶爾也會想想同學，人家多輕松。想一下之后回頭還是要完成任務，畢竟“任何工作都有壓力，什么都不做肯定沒壓力”。姜萌哲說，組里同事特別好，有壓力時他們就會過來問問，“他們也會忽悠，我不經忽悠，一忽悠我就好了。”