嫦娥一号能不能详细叙述一下“嫦娥
“嫦娥一号”(Chang'E1)月球探测卫星由中国空间技术研究院承担研制,以中国古代神话人物嫦娥命名,嫦娥奔月是一个在中国流传的古老的神话故事。中国首次月球探测工程嫦娥一号卫星是中国自主研制、发射的第一个月球探测器。 嫦娥一号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。整个“奔月”过程大概需要8-9天。嫦娥一号将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。 嫦娥一号工作寿命1年,计划绕月飞行一年。执行任务后将不再返回地球。嫦娥一号发射成功,中国成为世界第五个发射月球探测器国家、地区。
嫦娥一号是中国的首颗绕月人造卫星,由中国空间...全部
“嫦娥一号”(Chang'E1)月球探测卫星由中国空间技术研究院承担研制,以中国古代神话人物嫦娥命名,嫦娥奔月是一个在中国流传的古老的神话故事。中国首次月球探测工程嫦娥一号卫星是中国自主研制、发射的第一个月球探测器。
嫦娥一号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。整个“奔月”过程大概需要8-9天。嫦娥一号将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。
嫦娥一号工作寿命1年,计划绕月飞行一年。执行任务后将不再返回地球。嫦娥一号发射成功,中国成为世界第五个发射月球探测器国家、地区。
嫦娥一号是中国的首颗绕月人造卫星,由中国空间技术研究院承担研制。
嫦娥一号平台以中国已成熟的东方红三号卫星平台为基础进行研制,并充分继承“中国资源二号卫星”、“中巴地球资源卫星”等卫星的现有成熟技术和产品,进行适应性改造。所谓适应性改造就是在继承基础上的创新、突破一批关键技术。
卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制,对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改。嫦娥一号星体为一个2米×1。72米×2。2米的立方体,两侧各有一个太阳能电池帆板,完全展开后最大跨度达18。
1米,重2350千克。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。
嫦娥一号月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。嫦娥一号卫星平台由结构分系统、热控分系统、制导,导航与控制分系统、推进分系统、数据管理分系统、测控数传分系统、定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。
这些分系统各司其职、协同工作,保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验,其它分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。
嫦娥一号的工程目标包括:研制、发射中国第一颗探月卫星;初步掌握绕月探测基本技术;开展月球科学探测;建设月球探测航天工程系统;为月球探测后续工程积累经验。
嫦娥一号负担的任务包括4项科学任务:拍摄三维月球地形图;探测月球上特殊元素的分布;探测月球土壤厚度以及氦-3的储量;探测距离地球40万公里的空间环境。“嫦娥一号”卫星主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。
根据中国月球探测工程的四项科学任务,在嫦娥一号上搭载了8种24台件科学探测仪器,重130千克,即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。
在初样研制阶段,有电性星和结构星这两颗初样卫星承担卫星测试工作。电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试,结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性,和整星上温度控制设计的合理性。
两颗初样星进行整星测试。整个初样测试阶段持续到2007年6月份,随后进入卫星正样星的研制阶段,进行“嫦娥一号”正样卫星的研制。
为了保证完成月球探测工程任务,对承担卫星发射任务的长征三号甲火箭进行了41项可靠性的设计工作,以提高其运载可靠性。
“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。
北京时间2007年10月24日18时05分(UTC+8时)左右,嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。
卫星发射后,将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8次变轨后,于11月7日正式进入工作轨道。11月18日卫星转为对月定向姿态,11月20日开始传回探测数据。
2007年11月26日,中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像。
“嫦娥工程”十大关键点
10月24日18时05分,在西昌卫星发射中心,长征三号甲运载火箭携带嫦娥一号卫星顺利升空——“嫦娥一号”开始奔月之旅。在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的过程中中,需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作。
中国绕月探测工程总指挥栾恩杰在接受新华社记者采访时说。“如果从卫星发射到最后数据分析过程的10个关键环节都能顺利完成,那么我国首次绕月探测就圆满成功了。”
关节点一:运载火箭发射
将嫦娥一号卫星送上太空的,是长征三号甲运载火箭。
综观人类探月史,美国和苏联在20世纪的探月活动,因运载火箭故障造成的探测失利占了很大比重。因此,运载火箭的高可靠性,是确保探月成功的必要前提。
这次发射是长征三号甲运载火箭的第15次发射,迄今这一型号火箭的发射成功率为100%。
此前,长征三号甲运载火箭与应用广泛的东方红3号卫星平台曾多次“联姻”,每次都取得圆满成功,用来发射在东方红3号卫星平台上研制而成的嫦娥一号卫星最合适。
在中国现有的3个航天发射场中,只有西昌卫星发射中心具备发射长征三号甲等大推力火箭的能力,而且这里纬度低、海拔高、交通便利,是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所。
关节点二:入轨
卫星能否准确进入预定轨道,是判断发射是否成功的重要标志。
长征三号甲运载火箭在发射嫦娥一号卫星时,通过第一、二级和第三级的第一次点火,先将卫星送入近地轨道,并在近地轨道滑行飞行一段时间。
在火箭起飞的第1249秒,三级火箭第二次点火;第1373秒,三级火箭二次点火发动机关机。第1473秒,星箭分离成功,嫦娥一号卫星进入近地点约200千米、远地点约51000千米、运行时间为16小时的大椭圆轨道,成为一颗绕地球飞行的卫星。
关节点三:变轨
嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后,10月25日,地面注入指令,卫星上推力为50牛顿的调姿发动机开始点火,约4分钟后,推力为490牛顿的主发动机点火实施变轨,将卫星轨道近地点抬高到离地球约600公里的地方。
10月26日,当卫星再次到达近地点时,卫星主发动机再次打开,巨大的推力使卫星上升到24小时轨道。在24小时轨道上运行3圈后,10月29日卫星上的主发动机第三次点火,实施第二次近地点变轨,嫦娥一号卫星进入48小时轨道。
这几次变轨都是通过卫星上的发动机使卫星加速。从理论上讲一次变轨就可以实现,但为了充分利用燃料,同时也为了方便地面控制,把变轨逐步分解。
关节点四:奔月
在3条大椭圆轨道上经过7天后,嫦娥一号卫星将正式奔月。
10月31日,当卫星再一次抵达近地点时,主发动机打开,卫星的速度在短短几分钟之内提高到10。916千米/秒以上,进入地月转移轨道,真正开始了从地球向月球的飞越。
嫦娥一号卫星选择这样的奔月方式,有着3方面的优点:一是可以确保重力损耗控制在5%以下;二是将几次近地点机动安排在同一地区,有利于地面监测;三是安排了24小时轨道,可以比较方便地解决发射日期延后的问题。
关节点五:修正
在地月转移轨道,也就是从地球轨道到月球轨道的这段距离,嫦娥一号卫星需要飞行约114个小时。
在人类探月活动的历史上,曾多次发生探测器未能实现月球的捕获而丢失在星际间的事故,这大多是由于飞行过程中卫星姿态和速度控制不精确造成的。
如果卫星在地月转移轨道近地点有1米/秒的速度误差或1千米的高度误差,飞到月球附近时都将产生几千千米的位置误差。
在高速飞行的过程中,嫦娥一号卫星必须在地面的指令下进行中途轨道修正。一般来讲,至少需要进行两次修正,第一次是在进入地月转移轨道的一天之内,第二次是在到达月球的前一天内。
这些指令,都是由设在北京的航天飞行控制中心发出的。
关节点六:制动
11月5日前后,当嫦娥一号卫星到达距月球200千米位置时,需要实施第一次近月制动,所谓近月制动,就是给在地月转移轨道高速飞行的卫星减缓速度,需要进行减速制动,完成“太空刹车减速”,才能被月球引力捕获,建立正常姿态,进行环月飞行。
成为绕月飞行的卫星。
嫦娥一号卫星在地月转移轨道上经过114小时来到距月球约200公里的近月点时,卫星飞行速度达到每秒约2。4公里,如不及时有效制动,卫星将飞离月球,与月球的再次交汇将更加困难。
如果制动量过大,将会撞击月球。。“减速制动”是否成功,关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确。经过多次复核、复算,中国已具备对距地球38万公里卫星进行精确测控的能力。
关节点七:绕月
11月5日11时25分,嫦娥一号卫星第一次近月制动,从地月转移轨道进入12小时月球轨道。
从这一刻起,嫦娥一号卫星成为真正的绕月卫星。
11月6日,嫦娥一号卫星进行第二次近月制动,速度进一步降低,卫星进入3。5小时轨道,并在这个轨道上运行7圈。
11月7日,嫦娥一号卫星进行第三次近月制动,进入127分钟月球极月轨道。
这是卫星绕月飞行的工作轨道。这个轨道为圆形,离月球表面200千米。
关节点八:探测
建立月球工作轨道后,嫦娥一号卫星携带的8种科学仪器将开始为完成4项科学任务目标展开工作。
卫星所携带的CCD立体相机传回第一张月球照片,这是绕月成功的重要标志。
干涉成像光谱仪、激光高度计、CCD立体相机将共同完成获取月球表面三维立体影像;γ射线谱仪、X射线谱仪将携手对月球表面有用元素及物质类型的含量和分布进行辨析。
首次被应用到月球探测中的微波探测仪,将对月壤厚度和氦-3资源量展开探测;而由太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器组成的空间环境探测系统,将通过不间断地捕捉质子、电子和离子,对4万到40万千米范围的“地-月”空间环境展开探测。
关节点九:传输
按照科学家的通俗说法,这次为“嫦娥”买的是“单程票”。嫦娥一号卫星,需要从38万千米外将探测数据传回地球。
嫦娥一号卫星携带的传输天线有两部:一部是定向天线,方向始终对着地球上的接收天线;一部是全向天线,也就是没有固定方向的天线。
空间衰减、时间延迟,使得地面接收月球探测数据的技术难度大大增加。地面应用系统为此专门建造了两座被称为射电望远镜的大口径天线:一座在北京密云,天线口径达50米;一座在云南昆明,口径达40米。
两座大口径天线,时刻注视着嫦娥一号卫星的一举一动,把卫星传输来的信息全部收集起来。
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