在西昌衛關鍵字星發射中心內,擔負嫦娥三號發射任務的塔架在加註燃料
  記者1日從西昌衛星發射中心氣象部門瞭解到,根據截至發稿時的氣象預報,發射場區氣象條件滿足嫦娥三號如期發射要求。昨天上午,記者再次走進發射前的西昌衛星發射中心,為即將出征的“嫦娥三姑娘”送行。西昌衛星發射中心,坐落在西昌城北60公里的峽谷中。衛星發射測試,指揮控制,跟蹤測量,通信,氣象,勤務保障六大系統的相應場區,都分散在峽谷之中的不同區域。76米高的發射塔架和300多米高的避雷塔,巍峨地聳立於峽谷的底端。這裡網站優化是一個三面環山,向東南開口的半封閉小盆地,面積約2平方公里。
  大山深處的西昌衛星發射中心發射場,靜謐而肅穆。昨天上午,已經確認了嫦娥三號的狀態監測,下午5點半開房屋貸款始加註低溫燃料。這裡的一切準備工作都在靜悄悄地進行著,發射場一片空寂,平靜之下掩藏著航天人激動的心情和焦急的渴望。
  按照計劃,今日凌晨1時信用貸款30分,“嫦娥”探測器將與“玉兔”月球車相擁,從西昌衛星發射中心騰空而起開啟奔月、登月、巡月之旅。
  嫦新成屋娥三號這趟探月旅程的起點是地球,終點是遙遠的月球。在這38萬公里的長途旅行當中,它的每一步其實都承擔著科學家賦予它的艱巨任務。
  國防科工局新聞發言人吳志堅在嫦娥三號第一次新聞發佈會上說:“嫦娥三號任務作為探月工程二期主任務,是‘繞、落、回’三步走中的關鍵一步。”
  “由著陸器和巡視器組成嫦娥三號探測器,將首次實現我國航天器地外天體軟著陸,新研技術比例達到80%以上。”吳志堅說。
  探測器系統總設計師孫澤洲在接受央視採訪時坦言:“我們實際上要落到月面,這個月面地方平整度怎麼樣,我們下去之後會不會有比較深的坑或者石頭,其實對我們任務影響都很大。環境的不確定性對於任務的成功影響是非常大的。”
  嫦娥三號工程實施過程中,要闖七道“坎”,包括多窗口、窄寬度準時發射,月面軟著陸,兩器分離,月地間遙操作,月面生存,測控通信,地面試驗驗證等七大關鍵技術。
  嫦娥三號是我國航天領域迄今最複雜、難度最大的任務之一。僅為落在月球錶面,“嫦娥”就要用4個身姿完成在月球上的驚艷亮相。
  1.對巡視月表三維光學成像2.對月表進行紅外光譜分析3.開展月壤厚度和結構探測4.對月表主要元素現場分析
  發射
  需要剋服四大挑戰
  探月工程發射場系統副指揮長趙民1日說,嫦娥三號技術狀態新、要求標準嚴、技術難度大,發射需要剋服四大挑戰。
  低溫燃料加註。長征三號乙運載火箭三級採用的是液氫、液氧推進劑。液氫的保存溫度為零下253攝氏度,液氧的保存溫度為零下183攝氏度,在加註時燃料不可避免地產生揮發,所以必須精確計算燃料的加註量。如果第一窗口不能發射,還涉及將液氫液氧的卸出問題,極易使火箭保溫箱發生損壞,不僅會影響低溫燃料的再次加註,還可能導致爆炸。
  氣候複雜多變。西昌屬山區地形,素有“十里不同天”之稱,氣候變化頻繁。此外,火箭低溫燃料加註對溫度變化要求很高,這些無疑給氣象預報增加了不小的難度。
  “零窗口”發射要求高。嫦娥三號任務是多窗口、窄寬度發射。12月共有3天6個窗口。發射窗口最長4分鐘,最短的僅為1分鐘,對發射的精準度要求很高。
  多重任務交叉重疊。發射場在執行嫦娥三號任務時,還承擔了其他航天器的發射任務。這給發射中心及各系統間的組織指揮、統籌協調、質量監督和人員調配提出了挑戰。
  挑戰
  “嫦娥”再飛天需闖“七道坎”
  “嫦娥三號”將首次實現月球軟著陸和月面巡視勘察。在11月26日嫦娥三號任務首場新聞發佈會上,國防科工局新聞發言人吳志堅表示,嫦娥三號任務面臨7大難點。針對這“七道坎”,記者採訪了中國航天科技集團空間技術研究院研究員龐之浩和北大地球與空間科學學院教授焦維新。
  地面試驗
  發射前開展很多模擬驗證
  【解讀】在嫦娥三號發射之前,在前期要開展很多試驗驗證工作。比如,利用前期拍攝的一些照片通過配比來模擬月壤,模擬月球車在月壤上如何行駛,在模擬過程中考慮如何設計月球車,包括它的輪子等各個部件。月球車要承載儀器的話,如何設計它的承重量,因為月球上重力是地球上的六分之一,承重過程也需要模擬,50公斤放上去是什麼情況,60公斤放上去是什麼情況。此外,月球車的單個部件在下落過程中是什麼樣,這些都需要非常多的前期試驗和驗證工作。
  窄寬度準時發射
  “零窗口”發射留存更多動力
  【解讀】探測器要與月球接近或相遇,必須在地球與月球處於一定的相對位置之前或之後的某個時間區間內,瞄準正在運動的月球進行發射,這個時間區間就是發射窗口。
  這次由於改進了火箭,可以使用多窗口發射。嫦娥三號會力爭實現“零窗口”發射。“零窗口”發射是指在一定長度的發射窗口時間內,緊貼窗口上沿即最優時間,分秒不差地實施發射。比如,發射窗口為1時至1時30分,“零窗口”就是指1時整。在這個時刻發射,衛星無需中途修正就能進入預定軌道,同時又能在變軌過程中節省燃料,從而為後續工作留存更多動力。
  月面軟著陸
  探測器如何“落月”是難點
  【解讀】這可以說是“七道坎”中難度最大的之一。月球沒有大氣層,所以在月面軟著陸,不能利用空氣阻力而使用降落傘。
  探測器在距離月面100米的地方要懸停,它會通過光學成像敏感器等在接近月面時進行壁障——即選擇一個沒有大坑和石頭、比較平坦的地方著陸。
  選定著陸點後,再繼續緩速下降,在離月面4米的時候,探測器關閉發動機自由下降。因為月球錶面有月塵,如果發動機不關閉,月塵會影響探測器的工作。
  按計劃,嫦娥三號將在月球虹灣區著陸。虹灣區相對比較平坦、通訊好、陽光好,其他國家還沒有去勘察過。
  兩器分離
  “玉兔”從探測器解鎖
  【解讀】嫦娥三號探測器由著陸器和巡視器(“玉兔”號月球車)組成。兩器分離指的是,探測器月面著陸以後,巡視器即“玉兔”號要從著陸器中下到月面,這一步難在一系列複雜的動作,包括把“玉兔”號從探測器里“解鎖”,“玉兔”號移動到轉移機構上。如果這個過程中出現了控制或機械方面的問題,就完成不了任務。這就好比我們在地面玩一些機械結構,只要有一個地方卡住了,就玩不了了,因為一環套一環,是非常複雜的一系列動作。
  月地間遙操作
  探測器可遙控可自主控制
  【解讀】這個可以理解為“遙控探測器”。
  嫦娥三號探測器的著陸器和巡視器(“玉兔”號月球車),既可以進行自主控制,又可以通過地面來遙控。地面控制中心會根據上面的數據,包括全景相機拍攝到的著陸地點的地形地貌等,進行路徑規劃,給探測器發送數據。
  但是大的路線圖規劃好了以後,局部的行進過程,探測器就可以自主地控制進行巡視探測。比如遇到小的坡,巡視器可以自己自主爬坡。這種遙控對我們來說是首次,因為以前沒有發射過落月的探測器。在地面遙控探測器就如同平時遙控遙控車,遙控車在地面還不一定能遙控好,這次要距離38萬公里遙控探測器,在信號保障等方面是一個挑戰。
  月面生存
  首次攜帶核電源夜間供電
  【解讀】這可以說是“七道坎”中另一個最難之一。月球一天相當於地球27天,13天半是白天,13天半是黑夜,白天溫度高達150攝氏度,晚上則是零下180攝氏度,溫差很大。所以,在13天半的黑夜和低溫下,儀器容易凍壞。
  如果要實現月夜生存,要保持儀器處於零上50攝氏度到零下40攝氏度之間,所以這次採用了多種方式來保障,包括攜帶核電源,這也是我國探測器首次使用核電源,它能在沒有陽光照射情況下對儀器保持供電。
  另外,月球沒有大氣層保護,各種輻射容易到達月面,這對儀器的抗輻射性能提出了很高的要求。
  測控通信
  已建深空測控網測控月球
  【解讀】嫦娥三號要進行落月以及月球車對月球的巡視勘察,需要極為精確的測控控制。好的測控控制能夠提供更高的測量精度、更大的傳輸速率,延時將更少,可以獲得清晰度更高的圖像或實時視頻信息。
  這次使用了X頻段航天測控網,嫦娥一號使用了S頻段,嫦娥二號以S為主、X頻段為輔進行試驗。X頻段在深空探測領域很重要,因為頻率高,傳遞信號快,抗干擾性很強,也很可靠。為了嫦娥三號任務,我國也建立了一套深空測控網。
  據新華社、新京報等  (原標題:用4個身姿驚艷亮相)
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光良

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