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嫦娥二號(hào)有效載荷今將全部開(kāi)機(jī) 開(kāi)展4科學(xué)任務(wù)

2010年10月15日09:01 | 中國(guó)發(fā)展門(mén)戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫(xiě)信 字號(hào)：T|T
關(guān)鍵詞： 嫦娥一號(hào) 有效載荷 衛(wèi)星環(huán) 激光高度計(jì) 離子探測(cè)器 軌道預(yù)報(bào) 圓形環(huán) 高能粒子探測(cè)器 開(kāi)機(jī) 繞月

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“嫦娥二號(hào)”探月路線圖。制圖：宋嵩 原圖：新華社

核心提示

14日，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星與地面進(jìn)行了天地通信鏈路測(cè)試。15日，衛(wèi)星的所有有效載荷即將打開(kāi)。與“嫦娥一號(hào)”相比，“嫦娥二號(hào)”在數(shù)據(jù)傳輸方面有何改進(jìn)？如何降軌拍攝未來(lái)“嫦娥三號(hào)”落月備選著陸區(qū)？請(qǐng)看本報(bào)最新報(bào)道。

記者14日從國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局獲悉：當(dāng)天，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星與地面進(jìn)行了天地通信鏈路測(cè)試。預(yù)計(jì)在15日，“嫦娥二號(hào)”上所有的有效載荷將全部開(kāi)機(jī)，按計(jì)劃對(duì)月球進(jìn)行深入探測(cè)。

與“嫦娥一號(hào)”相比，“嫦娥二號(hào)”科學(xué)數(shù)據(jù)傳輸能力翻番

10月9日11時(shí)32分，嫦娥二號(hào)衛(wèi)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(yù)定計(jì)劃，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上搭載的有效載荷陸續(xù)開(kāi)始工作，進(jìn)行科學(xué)探測(cè)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(hào)衛(wèi)星已向地面?zhèn)骰亓?2G的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。

嫦娥二號(hào)任務(wù)衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)總指揮劉曉群介紹說(shuō)，“嫦娥二號(hào)”的傳輸科學(xué)數(shù)據(jù)的能力已是“嫦娥一號(hào)”的2倍，從3兆碼(3兆/秒)的速率擴(kuò)展到6兆碼速率。他透露，“嫦娥二號(hào)”還將試驗(yàn)12兆碼的傳輸能力。這將保證衛(wèi)星獲得的高分辨率數(shù)據(jù)能夠盡快傳到地面。

地面應(yīng)用系統(tǒng)的專家告訴記者，除了數(shù)據(jù)傳輸速率的提高之外，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也要多于“嫦娥一號(hào)”，這是兩顆衛(wèi)星在科學(xué)數(shù)據(jù)方面的重要區(qū)別。

地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師李春來(lái)說(shuō)，如果嫦娥二號(hào)衛(wèi)星的月球圖要真正達(dá)到全月球覆蓋，數(shù)據(jù)傳輸可能就需要12兆碼速率，要求很高。

另一方面，數(shù)據(jù)處理的壓力也相應(yīng)增加。嫦娥一號(hào)衛(wèi)星傳回的120米的分辨率圖像數(shù)據(jù)，處理就花了很長(zhǎng)時(shí)間。而“嫦娥二號(hào)”的相機(jī)分辨率更高，數(shù)據(jù)量非常大，數(shù)據(jù)處理將是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

七大有效載荷將全部開(kāi)機(jī)，四大科學(xué)任務(wù)展開(kāi)

按計(jì)劃，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上的七大有效載荷，將在15日全部開(kāi)機(jī)運(yùn)行，所承擔(dān)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(cè)月球物質(zhì)成分、探測(cè)月壤特性和最早開(kāi)展的探測(cè)地月與近月空間環(huán)境。

嫦娥二號(hào)衛(wèi)星隨身攜帶了執(zhí)行探測(cè)任務(wù)的7種儀器裝備：TDI—CCD立體相機(jī)、激光高度計(jì)、X射線譜儀、γ射線譜儀、微波探測(cè)器、太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器和太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器。

據(jù)專家介紹，有效載荷全部開(kāi)機(jī)，一方面其運(yùn)行和探測(cè)獲得的大量科學(xué)數(shù)據(jù)傳輸，將對(duì)地面應(yīng)用系統(tǒng)形成考驗(yàn)；另一方面，由于衛(wèi)星需要執(zhí)行科學(xué)任務(wù)，有時(shí)候需要變換姿勢(shì)，因此測(cè)控系統(tǒng)也需要時(shí)刻關(guān)注衛(wèi)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(hào)”相比，作為衛(wèi)星與地球聯(lián)系的惟一紐帶，此次“嫦娥二號(hào)”的任務(wù)測(cè)控系統(tǒng)出現(xiàn)多項(xiàng)新變化。

北京跟蹤與通信技術(shù)研究所的測(cè)控專家李海濤舉例說(shuō)，“嫦娥一號(hào)”測(cè)控系統(tǒng)利用2艘遠(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船即可完成任務(wù)，而“嫦娥二號(hào)”任務(wù)由于采用直接將衛(wèi)星送入地月轉(zhuǎn)移軌道的發(fā)射方案，發(fā)射段的測(cè)量船數(shù)量就需要3艘。

此外，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星攜帶的CCD相機(jī)為自主完成成像，圖像分辨率較低，而“嫦娥二號(hào)”任務(wù)為滿足月球虹灣地區(qū)高分辨率成像需求，需要地面利用軌道預(yù)報(bào)生成CCD相機(jī)相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，并注入衛(wèi)星才能完成成像。

降軌探測(cè)，將在距月球15公里處拍攝“嫦娥三號(hào)”落月備選著陸區(qū)

100公里環(huán)月圓軌道是嫦娥二號(hào)衛(wèi)星的“使命軌道”。正是在這個(gè)軌道上，“嫦娥二號(hào)”要經(jīng)歷半年的對(duì)月科學(xué)探測(cè)任務(wù)。

專家介紹，“嫦娥二號(hào)”將擇機(jī)降軌，在距離月球15公里處拍攝未來(lái)“嫦娥三號(hào)”落月備選著陸區(qū)，為后續(xù)月球軟著陸提供精細(xì)資料。

降軌探測(cè)將是對(duì)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星最大的一次考驗(yàn)，也是其最重要的使命之一。按計(jì)劃，這次“大考”可能在10月底前后進(jìn)行——

嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在100公里的環(huán)月圓軌道上調(diào)整并運(yùn)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(yuǎn)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(wèi)星上搭載的新研制的TDI—CCD立體相機(jī)將對(duì)這片地區(qū)進(jìn)行優(yōu)于1.5米分辨率的成像，勘察地形地貌。

據(jù)介紹，嫦娥三號(hào)探測(cè)器的月球備選著陸區(qū)虹灣位于月球的正面，而嫦娥二號(hào)衛(wèi)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(hào)任務(wù)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師黃江川說(shuō)，“這樣我們就看不見(jiàn)衛(wèi)星，測(cè)控也夠不著，只能靠衛(wèi)星自主去完成降軌。這個(gè)動(dòng)作相對(duì)于‘嫦娥一號(hào)’，風(fēng)險(xiǎn)大大提高。”

據(jù)黃江川介紹，衛(wèi)星自主控制降軌的變軌時(shí)機(jī)是關(guān)鍵，因?yàn)樽冘墪r(shí)機(jī)決定了之后的近月點(diǎn)的位置，如果時(shí)機(jī)不對(duì)，到時(shí)候衛(wèi)星在15公里的近月點(diǎn)位置和備選著陸區(qū)會(huì)有誤差。

中國(guó)西安衛(wèi)星測(cè)控中心的專家說(shuō)，衛(wèi)星環(huán)月運(yùn)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(hào)”降軌的難度不小。

當(dāng)衛(wèi)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(wèi)星經(jīng)受的熱度越高，這對(duì)衛(wèi)星的熱控設(shè)計(jì)也是一個(gè)考驗(yàn)。

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