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    1. 学生工作

      最新通知

      经济与资源管理研究| 学生工作

      提醒老师和同学们注意在下月5、6、7三天观天象听消息收音乐

      • 2007 - 10 - 27/
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      嫦娥奔月十大关节点
      新华视点:注解“嫦娥奔月”十大关节点
      新华网西昌10月24日电(记者李宣良亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录、孙彦新亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录、白瑞雪)24日18时05分亚博体育官网登录亚博体育官网登录,在西昌这个被称为“月亮女儿的故乡”的地方亚博体育官网登录亚博体育官网登录,长征三号甲运载火箭托举着嫦娥一号卫星顺利升空——“嫦娥”就这样开始了奔月之旅亚博体育官网登录亚博体育官网登录。


      在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅途中亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作亚博体育官网登录。
      “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亚博体育官网登录,那么我国首次绕月探测就圆满成功了⊙遣┨逵偻锹佳遣┨逵偻锹佳遣┨逵偻锹迹”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亚博体育官网登录。
      那么,这10个关节点所指的是什么呢?
      关节点一:发射
      将嫦娥一号卫星送上太空的,是被誉为“金牌火箭”的长征三号甲运载火箭。
      综观人类探月史亚博体育官网登录,美国和苏联在20世纪的探月活动亚博体育官网登录亚博体育官网登录,因运载火箭故障造成的探测失利占了很大比重亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。因此亚博体育官网登录亚博体育官网登录,运载火箭的高可靠性亚博体育官网登录亚博体育官网登录,是确保探月成功的必要前提亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      这次发射是长征三号甲运载火箭的第15次发射亚博体育官网登录亚博体育官网登录,迄今这一型号火箭的发射成功率为100%。此前亚博体育官网登录亚博体育官网登录,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”亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,每次都取得圆满成功,用这样一个“大力士”来托举在东方红三号卫星平台上研制而成的嫦娥一号卫星亚博体育官网登录亚博体育官网登录,再合适不过了亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      在我国现有的3个航天发射场中亚博体育官网登录亚博体育官网登录,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亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,而且这里纬度低亚博体育官网登录、海拔高亚博体育官网登录亚博体育官网登录、气候宜人亚博体育官网登录、交通便利亚博体育官网登录,是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      关节点二:入轨
      卫星能否准确进入预定轨道亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,是判断发射是否成功的重要标志亚博体育官网登录。
      长征三号甲运载火箭在发射嫦娥一号卫星时亚博体育官网登录,通过第一、二级和第三级的第一次点火亚博体育官网登录,先将卫星送入近地轨道亚博体育官网登录,并在近地轨道滑行飞行一段时间亚博体育官网登录。
      在火箭起飞的第1249秒亚博体育官网登录亚博体育官网登录,三级火箭第二次点火亚博体育官网登录;第1373秒,三级火箭二次点火发动机关机。第1473秒,星箭分离成功亚博体育官网登录亚博体育官网登录,嫦娥一号卫星进入近地点约200千米亚博体育官网登录、远地点约51000千米亚博体育官网登录亚博体育官网登录、运行时间为16小时的大椭圆轨道亚博体育官网登录亚博体育官网登录,成为一颗绕地球飞行的卫星。
      关节点三:变轨
      当嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后,10月25日下午亚博体育官网登录亚博体育官网登录,地面注入指令亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,卫星上推力为50牛顿的调姿发动机开始点火亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,约4分钟后亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,推力为490牛顿的主发动机点火实施变轨亚博体育官网登录,将卫星轨道近地点抬高到离地球约600公里的地方亚博体育官网登录。
      10月26日下午亚博体育官网登录,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小时轨道亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      在24小时轨道上运行3圈后亚博体育官网登录,卫星上的主发动机第三次点火亚博体育官网登录,实施第二次近地点变轨亚博体育官网登录,嫦娥一号卫星进入48小时轨道亚博体育官网登录。这一时刻大约发生在10月29日。
      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亚博体育官网登录,但为了充分利用燃料亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,同时也为了方便地面控制,科学家把变轨逐步分解。
      关节点四:奔月
      在3条大椭圆轨道上经过7天“热身”后亚博体育官网登录,嫦娥一号卫星将正式奔月亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      10月31日亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,当卫星再一次抵达近地点时亚博体育官网登录亚博体育官网登录,主发动机打开亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,卫星的速度在短短几分钟之内提高到10.916千米/秒以上,进入地月转移轨道亚博体育官网登录,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亚博体育官网登录,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,有利于地面监测亚博体育官网登录;三是安排了24小时轨道亚博体育官网登录亚博体育官网登录,可以比较方便地解决发射日期延后的问题亚博体育官网登录。
      关节点五:修正
      在地月转移轨道亚博体育官网登录,也就是从地球轨道到月球轨道的这段距离亚博体育官网登录亚博体育官网登录,嫦娥一号卫星需要飞行约114个小时亚博体育官网登录。
      在人类探月活动的历史上亚博体育官网登录亚博体育官网登录,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亚博体育官网登录亚博体育官网登录,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亚博体育官网登录。如果卫星在地月转移轨道近地点有1米/秒的速度误差或1千米的高度误差亚博体育官网登录,飞到月球附近时都将产生几千千米的位置误差亚博体育官网登录。
      在高速飞行的过程中亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,嫦娥一号卫星必须在地面的指令下进行中途轨道修正亚博体育官网登录亚博体育官网登录。一般来讲亚博体育官网登录亚博体育官网登录,至少需要进行两次修正亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,第一次是在进入地月转移轨道的一天之内亚博体育官网登录亚博体育官网登录,第二次是在到达月球的前一天内亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。这些指令亚博体育官网登录,都是由设在北京的航天飞行控制中心发出的亚博体育官网登录。
      关节点六:制动
      11月5日前后,当嫦娥一号卫星到达距月球200千米位置时亚博体育官网登录亚博体育官网登录,需要进行减速制动亚博体育官网登录亚博体育官网登录,也就是“刹车”亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。只有这样亚博体育官网登录,才能被月球引力捕获亚博体育官网登录亚博体育官网登录,成为绕月飞行的卫星亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      这是实现绕月飞行的一个重要步骤:“刹车”晚了亚博体育官网登录亚博体育官网登录,卫星就要撞到月球上去亚博体育官网登录亚博体育官网登录;而“刹车”早了亚博体育官网登录,则会飘向太空亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录?亚博体育官网登录!吧渤怠笔欠癯晒?,关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确亚博体育官网登录。经过多次复核、复算亚博体育官网登录亚博体育官网登录,我国科学家已经突破了这一技术难题亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      关节点七:绕月
      嫦娥一号卫星的第一次近月制动亚博体育官网登录亚博体育官网登录,将发生在11月5日亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,从地月转移轨道进入12小时月球轨道亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。从这一刻起,嫦娥一号卫星成为真正的绕月卫星亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      11月6日前后亚博体育官网登录,嫦娥一号卫星进行第二次近月制动,速度进一步降低亚博体育官网登录,卫星进入3.5小时轨道亚博体育官网登录,并在这个轨道上运行7圈亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      11月7日前后,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亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录。这个轨道为圆形,离月球表面200千米亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      这时的嫦娥一号卫星亚博体育官网登录亚博体育官网登录,将向地面传回经过公众投票选出的30首歌曲亚博体育官网登录。
      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种武器”将开始大显身手亚博体育官网登录,为完成4大科学目标展开紧张而忙碌的工作。
      如果不出意外亚博体育官网登录亚博体育官网登录,卫星所携带的CCD立体相机在11月下旬就可以传回第一张月球照片亚博体育官网登录,这是绕月成功的重要标志。
      干涉成像光谱仪、激光高度计亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录、CCD立体相机将共同完成第一个科学目标亚博体育官网登录,即获取月球表面三维立体影像亚博体育官网登录;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亚博体育官网登录,将对月壤厚度和氦-3资源量展开探测亚博体育官网登录;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亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录,将通过不间断地捕捉质子亚博体育官网登录亚博体育官网登录、电子和离子亚博体育官网登录,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亚博体育官网登录,这次为“嫦娥”买的是“单程票”。那么,一去不复返的嫦娥一号卫星亚博体育官网登录亚博体育官网登录,如何从38万千米外将探测数据传回地球亚博体育官网登录?
      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亚博体育官网登录;一部是全向天线亚博体育官网登录亚博体育官网登录,也就是没有固定方向的天线亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
      巨大的空间衰减、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:一座在北京密云亚博体育官网登录亚博体育官网登录,天线口径达50米亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录亚博体育官网登录;一座在云南昆明亚博体育官网登录,口径达40米。
      两座大口径天线像一双巨大的眼睛亚博体育官网登录亚博体育官网登录,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亚博体育官网登录。
      关节点十:研究
      嫦娥一号卫星历经千难万险获得的数据十分珍贵亚博体育官网登录亚博体育官网登录。能否充分利用好这些数据亚博体育官网登录亚博体育官网登录,将决定着探月活动价值的高低亚博体育官网登录。
      传到地面的数据将被送到设在北京的地面应用系统总部亚博体育官网登录亚博体育官网登录,进行预处理亚博体育官网登录。完成预处理的数据亚博体育官网登录,将由地面应用系统组织更多的科学家和技术人员进行进一步的研究和处理亚博体育官网登录亚博体育官网登录,得出最新的研究成果或科学发现亚博体育官网登录。
      国家航天局宣布,嫦娥一号卫星获得的许多数据将完全公开亚博体育官网登录,供全世界的科学家研究分享亚博体育官网登录。土生土长的中国“嫦娥”,将为人类的航天事业作出自己的贡献亚博体育官网登录亚博体育官网登录。
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