作者:邓琦 来源:新京报 发布时间:2013-12-1 9:59:26
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“嫦娥三号”明日凌晨携“玉兔”登月

11月30日,四川省凉山彝族自治州,西昌卫星发射中心,发射台环抱嫦娥三号和长三乙火箭,目前已进入待命加注发射阶段。图/CFP

1959年,苏联“月球2号”探测器在月球硬着陆坠毁。

1969年,美国“阿波罗11号”成功登月。

2003年,欧洲成功发射了“智能”1号探测器。

2007年,日本“月亮女神”卫星拍摄的图像。

今后十年,不光要实现“嫦娥五号”在月球上取样返回,还要进一步实现载人登月,逐步实施月球基地建设。中国不能止步于月球,要去探测整个太阳系,中国人应该飞得更远,飞到几亿公里、几十亿公里、上百亿公里。
 
——中国探月工程领导小组高级顾问欧阳自远
 
综合新华社电 经嫦娥三号任务发射场区指挥部研究决定,嫦娥三号探测器将于12月2日1时30分在西昌卫星发射中心实施发射。11月30日,承担嫦娥三号发射任务的长征三号乙改进型运载火箭开始燃料加注。目前,发射场设施设备状态良好,各项测试结果正常,已完成全区综合演练,发射任务准备工作进展顺利。
 
发射窗口共6个
 
记者从西昌卫星发射中心了解到,嫦娥三号卫星的发射窗口共6个,从12月2日至4日,每天两个。其中,第一窗口宽度为4分钟,第二窗口为1分钟。西昌卫星发射中心副主任赵民说,目前,发射场已制定了6套发射方案。
 
国防科工局新闻发言人吴志坚表示,嫦娥三号是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务,需要攻克的关键技术多、技术跨度大、实施风险高。
 
探月肩负4任务
 
中国探月工程领导小组高级顾问欧阳自远院士介绍,2007年发射的嫦娥一号,圆满完成了“绕月”使命,2010年发射的嫦娥二号,是嫦娥三号“先导星”,为嫦娥三号的发射积累必要的基础和经验。具体来说,嫦娥三号的任务包括以下四个方面:发射嫦娥三号探测器,实现月球软着陆,验证月球软着陆自动控制技术;实现巡视器释放分离与转移,进行月面行走,验证月面巡视和遥操作技术;着陆器与名为“玉兔”号月球车的巡视器进行月夜休眠和月昼唤醒,验证航天器月夜生存技术;考核嫦娥三号探测器、长征三号运载火箭的功能与性能,以及发射场、测控、地面应用系统执行任务的能力。
 
欧阳自远表示,嫦娥三号探测器携带的科学载荷,还将开展一系列科学探测任务等。
 
■ 看点
 
1 “三只眼”直播升空
 
12月2日凌晨1时30分,在西昌卫星发射中心嫦娥三号发射时,安装在火箭上的3个摄像头,会直播火箭升空的全过程,大家可以通过火箭的眼睛体会奔月。
 
据了解,由于嫦娥三号比二号重1000多公斤(1吨多),承担此次运载任务的长征三号乙增强型火箭有4个助推器,一个助推器是75吨的推力,火箭点火升空时,一级火箭和绑在它身上的四个助推器一起发力,共同产生了600吨推力,这足以让火箭摆脱地球引力的控制。
 
此外,火箭上还安装了三个摄像头,这在嫦娥任务中是第一次。三个摄像头分别安装在二级火箭外壁、三级火箭发动机舱和三级火箭仪器舱。点火后,安装在二级火箭外壁的摄像头会拍摄下火箭升空爆发的强大火焰。约两分钟后,四个助推器被甩出去、一二级火箭分离,全被该摄像头尽收眼底。
 
另外,仪器舱的摄像头可以观测整流罩分离和器件分离的动作;三级火箭发动机舱的摄像头可以观看发动机的工作情况,据了解,这个发动机也是我国目前在役火箭中技术难度最高的。新京报记者 邓琦
 
2 6项“首次”实现历史性突破
 
“嫦娥”飞天在即,浩瀚太空将再次见证“中国创造”的力量。中国探月工程新闻发言人、工程二期任务副总设计师裴照宇说,嫦娥三号任务将在六个方面实现历史性的突破。
 
首次实现我国航天器在地外天体软着陆。中国是继美苏之后第3个实施月球软着陆的国家。
 
嫦娥三号探测器经过主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段等6个阶段的减速,实现从月距面15公里高度安全下降至月球表面。
 
首次实现我国航天器在地外天体巡视探测。全世界只有美国实现了载人登月,苏联开展了2次月面无人巡视探测任务,中国是第2个实施无人月球巡视探测的国家。
 
首次实现对月面探测器的遥操作。嫦娥三号巡视器遥操作,采用自主加地面控制相结合的方式,根据获取到的环境参数,在地面完成任务规划,而巡视器具备自主完成局部规划、避障和安全监测、应急保护的能力。
 
首次研制我国大型深空站,初步建成覆盖行星际的深空测控通信网。通过探月工程的实施,我国完全掌握了大口径高效率天线的设计、制造、安装技术,远距离、弱信号条件下发射、接收技术,实现了高精度、快速测定轨和月面定位目标。
 
首次在月面开展多种形式的科学探测。嫦娥三号搭载8台科学载荷,用以完成3项科学探测任务。
 
首次研制建设一系列高水平特种试验设施,创新形成了一系列先进试验方法。
 
“这6个首次,彰显了中国探月工程走的是一条自主创新之路,又是一条跨越发展之路。”裴照宇说。 据新华社
 
■ 释疑
 
发射时间 为何选在凌晨?
 
落月时间选在月球白天上午,限定火箭发射时间
 
北大地球与空间科学学院焦维新教授介绍,月球围绕着地球转,相当于人造地球卫星一样,但是转得比较慢。地球本身在自转,自转比较快,月球有自身转动的轨道平面,当这个平面扫过西昌卫星发射中心的时候,就是零窗口期,这样可以使嫦娥三号和月球在一个轨道平面上。
 
在选择与月球交会的时候,有很多条件限制,比如日地月的运动关系、运载火箭的能力,探测器可携带的燃料总量、气象等等,都会影响到发射窗口的选择和飞行轨道的设计。
 
他表示,嫦娥三号应该在月球的上午落月,月球上是白天的话,可以有更多工作时间,太阳能电池板也能接收能量,所以,等于是落月的地点和时刻已经限定了,以至于环月的飞行过程,火箭发射的时刻和弹道也就限定了。 新京报记者 邓琦
 
运载火箭 为何选长三乙?
 
嫦娥三号探测器重,运载能力要求高
 
“火箭加注燃料,意味着发射真正进入倒计时。这将是长三乙火箭的第25次出征。”嫦娥三号火箭系统总指挥岑拯说。
 
为什么选择长三乙火箭,它有何“过人之处”?
 
“虽然火箭不是全新的,但为了质量把控,研制生产工作都是按照火箭首次飞行的标准进行的。”嫦娥三号火箭系统总设计师姜杰说。
 
长三乙箭体直径3米多,高56.4米,相当于20多层楼,是三级捆绑式火箭,在长三甲基础上捆绑了4个助推器,运载能力远高于长三甲和长三丙。
 
“嫦娥三号探测器比嫦娥二号重了1吨多。本次发射具有多窗口、窄窗口的特点。要把嫦娥三号直接精确送入地月转移轨道,可靠性要求更高。”嫦娥三号月球探测器火箭系统总设计师姜杰说。与嫦娥二号任务相比,嫦娥三号的入轨精度要求提高了三倍多。
 
岑拯表示,虽然长三乙火箭已是“身经百战”,但为确保嫦娥三号“完美落月”,科研人员对火箭开展了6大专项技术攻关。包括高精度制导控制提高入轨精度;多窗口发射技术,实现多轨道窄窗口发射;新型支架为嫦娥三号量身打造“座椅”;遥测图像传输系统,直观反映发射情况;减轻自重;提高可靠性。 据新华社
 
着陆地点 为何选在虹湾?
 
地形平坦,能保证降落的安全性
 
按计划,嫦娥三号将在月球虹湾区着陆。虹湾区地处月球的北半球、西半球,在月球正面的雨海区西北角,南北长约100公里、东西长约300公里。
 
焦维新教授介绍,着陆的地点,要安全、阳光要好,要相对平坦,别人尚未探测过,有科学价值,还要处于月球正面,即朝向地球的这一面,能直接测控通信。
 
他表示,虹湾不是真正的海湾,因为外形看起来像海湾,所以因此得名。选择这里,主要因为比较平坦,能保证降落的安全性。月球赤道附近高原比较多,坑比较多,对于着陆不太安全。还要有阳光,这样嫦娥三号的太阳能电池板可以吸取能量来工作。
 
焦维新说,最终也不一定会着陆在虹湾,他说,着陆器是智能的,大概飞到离月球表面比较近的时候,它会悬停,相机拍了照片反馈给它,如果下面有个大坑,需要挪个地方,它自己就会平移,一直挪到照相机告诉它地面平了,它才会降落。 新京报记者 邓琦

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