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嫦娥二号探月_中国网

时间:2024-06-18 来源:医用液态氧
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  中国第二颗绕月人造卫星嫦娥二号即将于西昌卫星发射中心择机发射,首选发射窗口为10月1日18时59分57秒。中国网届时实时报道嫦娥二号探月卫星发射过程,敬请关注。

  发射场区9月30日的气象预报表明,10月1日发射窗口内将有小雨,从预定加注时间到进入首选窗口后一个小时内雷电概率较小,高空风和地面电场也没有制约发射的因素。嫦娥二号任务发射场区指挥部指挥长李尚福说,目前看来,10月1日发射不受影响。

  嫦娥二号将突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术。相比“嫦娥一号”先发射到地球附近的过渡轨道,再经过自身多次调整进入奔月轨道,“嫦娥二号”卫星将由运载火箭直接送入近地点200公里、远地点约38万公里的奔月轨道。“嫦娥一号”用了近14天时间进入工作轨道,“嫦娥二号”7天以内就可做到。因此,“嫦娥二号”任务对运载火箭推力要求更大,对入轨精度和控制精度要求更高。

  西昌卫星发射中心负责人宣布,嫦娥二号卫星将于1日18时59分57秒发射。目前,火箭推进剂加注进展顺利,各系统状态良好,发射窗口气象条件满足要求。

  活动发射塔架已经完全移除,长三丙火箭展露真容。现场火箭发射系统已启动防爆电源。

  西昌卫星发射中心总工程师陶钟山表示,根据目前的测算结果,最合适的窗口时间为10月1日、2日、3日三天。如果错过这次窗口时间,嫦娥二号的发射时间将推后至明年。

  火箭进入低温推进剂加注阶段,意味着过程开始不可逆。为保护火箭,在发射塔移除后,工作人员正在给火箭加盖一层蓝色防雨罩。

  低温液体燃料加注时间也终于尘埃落定了,首先将为火箭加注液氢,随后加注液氧。为了能够更好的保证火箭有足够的动力发射到奔月的轨道上,这个加注的过程要持续到发射前最后两分钟才会结束。

  执行嫦娥二号卫星海上测控任务的远望三号、五号、六号航天远洋测量船,已经顺利抵达太平洋预定海域,在大洋深处列阵守候嫦娥二号卫星的奔月之旅。

  “嫦娥二号”将于今天18点59分57秒在第一窗口准时发射。 工作人员正在为“嫦娥二号”任务准备相关材料。

  尽管有关方面认为嫦娥二号“十一”期间发射为巧合,但这的的确确是献给国庆的一份厚礼。

  看点一:发射。长三丙火箭将送嫦娥二号直飞月球,和嫦娥二号的飞行轨道有什么不同。

  看点二,捕获。“嫦娥二号”和月球只有一次交互的机会,怎么保证一次近月制动成功,被近月轨道捕获。

  看点三:变轨。“嫦娥二号”环月飞行时要进行多次轨道调整,特别是要从距离月面一百公里高度降轨道15公里进行探测,这一系列高难动作怎么完成。

  看点四:照相,“嫦娥二号”要用CCD相机拍下月球的影像,怎么保证精确和完成。

  “嫦娥二号”已确定进入发射程式:嫦娥二号今天上午11点郑重进入发射程式,下午17点将郑重进入射前系统,按照计划傍晚18点59分57秒正式点火,而火箭将在3秒后,也就是19点整,托举嫦娥二号起飞。

  发射之前总共要做四次总检查,特别是第三次总检查是完全模拟发射状态。第三次总检查要完全模拟发射状态,包括发射塔架,现在火箭是包括在发射塔架之中的,发射塔架是由两部分所组成的,一部分是固定塔,另外一部分是活动塔,在做总检查的时候需要把活动塔向模拟发射开到停放位置,整个发射程序要走要走负12个小时的真实时间,整一个完整的过程中有非常多的测试工作,包括模拟加注、火箭的模拟测试,包括模拟加电,包括模拟点火,还有紧急关机,应急抢险演练等等。

  嫦娥二号卫星由地月转移和绕月两个阶段而成,共需要发动机点火8次,其中中途点火修正3次,近月制动3次,由圆轨道变轨到近月15公里的椭圆轨道需点火机动1次,回到100公里远轨道需点火加速1次。

  嫦娥一号卫星重2.35吨,嫦娥二号卫星比一130公斤,为2.48吨。所增重量几乎全部为燃料。嫦娥一号卫星携带8台探测设备,嫦娥二号携带7台设备,经过一期工程的探测,成像光谱议的数据已足够,因此嫦娥二号卫星将它去掉。

  嫦娥一号卫星在主工作轨道绕行一圈的时间为127分钟,二号卫星绕工作轨道一圈的时间减为117分钟。嫦娥一号卫星上CCD相机的分辨率为120米,嫦娥二号相机的分辨率提高到了7米,在降落到15公里处时能够获得分辨率为1米的图像。嫦娥一号奔月的路线分为环绕地球、地月转移、绕月三个阶段,整一个完整的过程需要卫星发动机点火10次,在环绕地球飞行段通过4次点火变轨加速使卫星获得飞向月球的足够速度,在地月转移段,通过3次点火修正,瞄准月球。在绕月段通过3次近月制动减速,被月球捕获,建立工作轨道。

  西昌卫星发射中心现场发出检查的指令声,从两点半开始,指挥大厅分系统的内部检查将正式开展,所谓内部检查实际上的意思就是为了整个西昌系统包括为了嫦娥二号所准备的各大行区系统之后的连调做一下自己的准备。

  西昌卫星发射中心大屏幕已经打开,移动的塔已经移开,现在固定塔还包裹着长三丙火箭,但是三分之二火箭外形已经露出来了,在上面的时候有一个蓝色的包裹着的,主要是防止天气下雨,防止卫星受潮。

  大屏幕左边,中间是火箭的测试信息,右边是最新的气象信息等等。大屏幕在一下午跟着时间越来越临近发射,它的各种各样的数据将会不停地滚动,不停地更新,会为现场高层指挥者提供一个最基础的数据。

  用于运载“嫦娥二号”的“长征三号丙”火箭已经在9月30日完成了前两级常规燃料加注,10月1日上午经过最后的天气商讨,决定开始加注液氢液氧超低温燃料。嫦娥二号于今天18时59分57秒点火实施发射。进入加注低温推进剂的阶段,意味着发射过程不可逆转。

  走进发射塔,看到活动勤务塔已经移开,固定在脐带塔上嫦娥二号星箭体展露在眼前,捆绑着两个推动器的白色箭身矗立在场地中央,“中国航天”几个蓝色大字格外醒目。

  发射塔周边的遮雨棚下面,摆放着几个巨大的罐体,西昌卫星发射中心发测站副站长俞少行说,靠山侧的是液氮加注罐,而靠河一侧的则是液氧和液氢加注罐。液氮加注罐的容量是30立方,液氧罐是45立方,液氢罐则更大,有85立方。

  在低温加注程序进行前,要先对管道进行预冷,这个工序要进行大约55分钟,然后顺次再加入液氧及液氢。液氧的加注采用的是固定加注。而液氢由于沸点极低,“一粒大米从一米的高处落下撞击地面所产生的能量”就足以引起爆炸,所以由铁路运输车直接向火箭进行加注。目前我国只有在西昌卫星发射中心具有这种低温加注的能力。

  为防止结冰,约80毫米粗的运输管外还包裹了一层真空管,用来隔绝外界空气。

  因为加注任务的不同,操作人员的装备也有所变化,昨日常规燃料属剧毒物质,近距离加注操作人员都要佩戴防毒面具,而今天的操作人员则换成了防静电工作服。

  西昌卫星发射中心西昌发射测试站地面站副站长俞少行说,在液氢加注现场的要求很严格,手机和所有的电子设备都不能携带。-253℃的低温度的环境,操作人员还要带着厚厚的棉手套。液氧及液氢将一直持续加注到发射前,因为在加注过程中,这两种物质随时会有蒸发,系统已经设置了自动补加程序,但是仍然会在发射前4分25秒时进行一次最后补仓,使火箭推进剂达到发射的最佳状态。

  探月一期工程总设计师孙家栋说:“这一次我不在一线了,压力没有嫦娥一号发射时那么大,这次嫦娥二号的发射,我们仍旧是非常有信心的,这个表态不是空穴来风,因为各个部门都有充分的工作基础,但是火箭发射终究是高风险任务,全世界只有50%成功率,你说担心不担心?多少都会有担心。但是另一方面,我们也有信心。现在新一代的年轻领导团队也已经成长起来了,我相信并且预祝他们会圆满成功。”

  西昌卫星发射中心的布局:第一排是基本数据操作人员,第二排是分系统的指挥员,发射场系统中测控通信等等五大分系统的指挥员都在这里,高层指挥官在第三排,火箭发射的时候第三排将会有火箭系统的总指挥、发射场系统的总指挥等等,将坐在这里现场指挥。另外后面还有一个嘉宾席,这个嘉宾席的桌牌已经摆好了,能够说是明星云集,这些明星是航空航天领域的重要学者、重量级的总师们,比如欧阳自远、栾恩杰,这都是嫦娥一号的首席科学家、总指挥,也是我们嫦娥二号探月工程的高级顾问。

  嫦娥二号的最终命运大致形成了3种设想:一是能够准确的通过卫星在轨运行的情况,结合我国探月工程的后续进展,对嫦娥二号传回的数据来进行综合研究,对月球做补充探测,最终可优先考虑卫星落月,这将为嫦娥三号等后续任务提供技术验证。二是让其“远嫁”他方,验证我国更远宇宙空间的深空探测能力,让卫星飞出地月环境,飞向更远的太空。三是让她回“娘家”,即让她沿着月地转移轨道,飞回地球并成为地球卫星。

  如果把火箭比做一个人,这个火箭的箭体结构相当于人的躯干,能承受火箭内外的各种压力,大家看到这一个动力系统也就是火箭的发动机系统,就等于人的心脏,它可以为火箭提供动力的飞行,在火箭上一共有13台主发动机,它的推力是非常大的,能够达到450吨。

  450吨的推力意味着负责嫦娥二号卫星发射任务的长三丙火箭的运载能力可以直接把卫星送到近地点200公里,远地点38万公里的地月转移轨道,这是我国火箭第一次到达这么远的地方。嫦娥一号用了近14天的时间才进入月球工作轨道,而嫦娥二号七天就能做到,这不仅要求火箭推力大,入轨精度和控制精度也有着严格要求,只有找准精确的发射时间,才可能正真的保证卫星准确入轨。嫦娥二号任务还突破了近月捕获、X频吨深空测控等六大关键技术。

  在西昌指控中心大屏幕看到的发射场画面看,之前罩在发射塔架上的遮罩已经去除了一大部分,我们大家可以看到火箭的大部分,目前还有蓝色遮罩罩在卫星上。

  中国月球探测工程一期首席科学家欧阳自远说:“现在和嫦娥一号发射前相比,不会更轻松,但是也不会更紧张,不管怎么样,我都坚信他会走好的。”

  提前约定的时间是在下午16点,要进行最后一次的连调。但是现在我们看到航天城飞控中心大厅已经有一些工种的工作人员陆续抵达了一号指挥大厅,它不是一个集体的有规定的准备工作,而是个人到自己的工作岗位上去想一想,检查一下漏洞,这其实是航天人的一个工作习惯,就是一定要做到百密绝无一失,虽然这些程序对大家来说都是滚瓜烂熟的,也要试一遍再试一遍。

  参试人员进入“双想”状态。就是对以前发生过的问题进行回想,对后续可能发生的问题进行预想,深刻思考自己及别的岗位在操作过程中的疑点和隐患。这是北京航天飞行控制中心从神舟五号载人航天飞行任务以来形成的传统。这一传统也延续到绕月探测工程。

  深空探测主要是指对月球以及月球以外太阳系以内的外层空间探测活动。主要包括对月球的探测、行星以及卫星探测以及小行星和卫星探测三大方面。火星作为距离地球最大的内地行星,是开展行星探测的首选目标,在实施探月工程的同时,中国正在积极推动火星探测活动,预计明年将开展与俄罗斯联合探测火星及环境的活动。

  绕月探测工程科学应用首席科学家、中国科学院院士欧阳自远表示:火星和金星是地球的左右邻居,一边是金星,一边是火星,跟我们的地球非常类似。所以我想首先瞄准的目标是我们的左邻右舍,我们要去观看观看一下。我想这个不需要等很久,我们中国也会很快去实现我们对这两个天体的探测的。

  太空专家钱卫平说:不用五天就可以直飞月球,嫦娥二号的奔月速度,已经超过欧洲太空总署的探月卫星SMART-1、日本月亮女神和印度月船1号,他们中最快的月球一号用的时间是8天。轨道最接近月球表面的距离,也首次达到15公里,而很关键的一项,这次嫦娥二号要初步试验X频段测控技术,一旦成功,中国深空探测,无疑迈入新的质变。

  吴季:中俄合作框架下实际上我们已经有一个计划,就是萤火一号,萤火一号明年年底就要发射,这是和俄罗斯共同探测火星。

  中国空间技术研究院研究员庞之浩在接受媒体采访时表示,上次嫦娥一号带上去30多首歌曲,这次嫦娥二号探月没有,因为这次任务比较重。国外一般带有公众的签名,刻在一张盘里带过去,而且美国曾经有一颗卫星叫“月球勘探者”,曾经把一个天文学家的骨灰带上去,结果还撞月了。还有大家感兴趣的,美国的旅行者一号、旅行者二号带上去了50多种语言,包括中国的高山流水的歌曲,主要是为了寻找外星人。

  从现在一直到“嫦娥二号”卫星发射的这一段持续的时间里,频繁密集的口令发布将会成为这里比较显著的特征。

  长征三号丙火箭身高54.84米,运载能力3.8吨,是一种三级液体推进剂火箭。它以长征三号甲运载火箭作为星级捆绑两枚助推剂。

  专家认为对于嫦娥二号卫星来讲,它的起飞重量只有两吨多,用长三丙运载火箭已经足够了,如果用长三乙火箭发射就有些浪费了,运载能力赋予太多,经济性不好。相比嫦娥一号先发射到近地轨道,经多次调整再进入奔月轨道相比,二号卫星对运载火箭的能力要求更大的同时,对火箭的精确程度要求更高。

  长三丙火箭是长三甲系列火箭中的一员。长三甲打的是嫦娥一号,这次长三丙打的是“嫦娥二号”。实际上主要是运用能力的问题,因为打的嫦娥一号,一个是重量和“嫦娥二号”不一样,而且这次“嫦娥二号”的轨道和嫦娥一号也不一样,所以运载能力比打嫦娥一号的时候要高。长三丙是3.8吨,因此从运载能力考虑,选择长三甲有点力不从心,难以胜任,劲小。长三乙是大材小用。主要是考虑运载能力。

  这次打“嫦娥二号”卫星,要求运载火箭直接把卫星送到地月转移轨道,而不是像嫦娥一号,嫦娥一号先打入地球的地月轨道,转了几圈才转到这个地月转移轨道。对火箭而言,星箭分离的时候,对火箭和卫星提供的初始速度大,要求卫星直接进入第月转移轨道,节省它的燃料。从这个角度讲它是经济实惠的,节省了地球卫星到轨道需要的燃料。

  从外形上看很直观,长三甲没有助推器,是一个光杆司令,长三乙运载火箭是四个助推器。助推器主要是提供推力,也就是最终决定了运载能力。没有助推器也可以起飞。其他的火箭也是没有助推器的。有了助推器推力更大、运载能力更大。

  长三丙火箭是三兄弟当中的一员,而且之前也进行了四次发射,这是它的第五次发射,前四次发射都是百分之百的成功,应该是一个很可靠的火箭,但是针对“嫦娥二号”任务要求做了大量的相关技术改进。统计起来,长三丙火箭与上一发的技术状态相比,有33项的技术状态变化,其中箭上产品有17项,地面设备还有16项。

  嫦娥二号卫星总指挥和总设计师顾问叶培建表示,嫦娥一号我们设计了84个故障,这次设计了116个,最近根据情况的发展我们又增加了两个,118个,但是,事实证明,我们所有上天发生的问题都是没有想到的,也是完全有可能出现我们想不到的问题。出现想不到的问题怎么办?在这里虽然只有我一个人,在那边的房间里有许多人,我们有很多专家在那个地方,还有一套设备在那,如果发生了没有想到的情况,我们就要对发生情况由专家和们进行共同分析,并且拿后台的计算机和仿真机进行仿真,立刻拿出措施,然后把措施送过去。

  16点,进入到负三小时的程序当中,整个发射场的气氛有条不紊,但也有一些紧张。现在在发射场内,所有的岗位都在通过通讯的系统在聆听从这里发出的一个发射前的动员讲线

  西昌卫星发射中心技术部邓主任表示:负三小时意味着我们前面的发射前的准备工作,比如燃料加注等等这些工作已经完成,现在进入射前最后一次最大一次的状态检查。所以,我们各个系统的人,比如控制、动力、测量这些人员全都到塔上去,对火箭做最后一次动态检查。其任务主要是三个:一是对火箭的飞行状态进行设置,二是对火箭起飞之前的状态进行检查,三是对火箭操作窗口进行检查。

  火箭的飞行状态检查主要是对火公平的插头拔下来,这个时候需要解锁,起飞之前取掉。外按的引爆其要进行现场检查,火箭飞行当中如果出现问题,我们是需要地面对它进行安全控制的。火箭上面操作窗口如果有些工作已经完成了,要进行封舱,打保险。四是火箭上面有很多保护件,保护件是不参加飞行的,要把它取下来。另一方面,我们火箭起飞之前有一个状态检查,为了让火箭和地面能够正常安全分开,比如我们的连接器很多插头、气托,什么意思呢?上面有很多气路、管路,我们看看和摆杆系统,因为负一分钟摆杆是要打开的,这时候需要把它固定,后面的摆杆,黄色的部分需要拿细管进行重新包扎捆绑。

  卫星自己也不是那么详细自己的记忆力,而且地球上的接收者着急要接收它看过并记下来的东西,所以卫星还得不断地把这些所见所得及时地告诉地面,相聚38万公里,声音得够大才行,这就靠一个天线。测控系统有一个定向天线,定向天线要算着地球星,瞄准地球轨道要转的天线,这个天线是由控制系统控制的,只有控制系统知道地球在什么地方,卫星在什么地方,月球在什么地方,把天线

  传输也要互通有无,卫星给地面发信号,是告诉地面它收集的数据,而地面给卫星喊话却是更加重要的命令,地面需要卫星做什么,怎么做,都需要实时地告诉它,这得靠地面的喊话器以及卫星上面的耳朵,比较有趣的是,卫星上的那根天线既是嘴巴,还能听到东西。通过非常大的天线发送到卫星上,这个卫星从起飞一直到月球的过程中,它会收到这个信息,在卫星上有天线,它收到这个信息以后,遥控指令、控制信息给卫星,这样卫星就会受到它的控制。

  卫星在上面冷了热了怎么办?这得靠出发之前研制人员给它做的大外套,这个材料是非常特殊的,这个黄的一面实际上叫聚矽氩氨,这种材料的功能是吸收的热量和辐射出去的热量比是吸收的少发射出去的多。这个里面有一层网一层膜,这叫一个单元,这里面有十多个单元,这就像我们穿着厚厚的棉袄,也是起到内外环境的热环境就把它隔离开了。这个东西穿在卫星身上既能防冷还能防热,这样就可以基本保证卫星在月表昼夜温差达300多度的地方冷热不怕。

  嫦娥二号加注燃料比一号还要多100多公斤,二号做试验比较多,消耗的燃料比较多,这是一个主要原因。另外,一个原因就是二号在离月面100公里的轨道飞行,所以,轨道维持消耗的原料比较多,因为月球本身我们称为质量,不是一个均匀的,所以使卫星每天都要衰减,离月面越近,轨道衰减越大,嫦娥二号离月面比嫦娥一号近得多,所以轨道维持,燃料用得比较多,到一定程度,就得通过发动机点火提升它的轨道,保持离月面100公里远轨道。

  此次卫星发射用紫外敏感器实验自主导航,卫星的位置一定要精确,第二,测控这个点一定要精确。在飞行过程中还有一些其他的敏感器,比如这就是恒星敏感器,能够对准恒星,知道我们一个准确的轨道位置,使我们的路线一直朝着预定的轨道走。有太阳敏感器,还有地球敏感器,能够保证这个卫星知道太阳在什么地方,月球在什么地方,地球在什么地方,我们叫三体定向,这样能够保证我们有一个准确的姿态。

  为了更近距离地观测月球,“嫦娥二号”卫星的主工作轨道从一号时的近月200公里,变成了近月100公里的圆轨道,为了对嫦娥三号的着陆区进行更为精细的探测和成像,它还要降轨到距月面仅仅15公里的地方,这样我们的相机就可以看得更清楚。为提高相机成像的清晰度和分辨率,研制人员对相机的感光原理进行了特殊设计,采取了时间延时的技术。

  发射塔冒冷却白气,燃料加注直至发射前4分钟。从观测点能够正常的看到,发射中心的工作人员开始还在不断向搭载“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭加注燃料。5点30分左右,发射塔又冒出加注燃料时的管道冷却白气,持续两三分钟。在发射前最后与嫦娥二号进行接触的人叫刘鹏飞,他是为火箭加注燃料的技术人员,他将在发射前四分钟撤出。

  李聃说,控制落区主要是靠轨道设计,我们必须确定助推器耗尽关机时的速度、位置和高度,要满足我们事先计算的条件,在这个条件下它会自由落体,下来以后会落在我们设定的区域。所以,在飞行过程中,我们要不断地计算火箭的位置。我们的祖国已经非常困难找出一个一两千平方公里没有人的地方了,所以每次发射的时候,特定区域都要组织几十万人疏散。在这个区域,已形成了发射时人员撤离的惯例。


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