月球密码-第20部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
器的姿态进行测量和控制，对太阳电池帆板和有效载荷进行指向控制，从而保证整个飞行期间的轨道稳定，并保证一定的飞行姿态。针对月球没有稳定的红外源，无法用红外敏感器“找方向、定姿态”这个问题，我国专家研制出了一种新型紫外三轴姿态敏感器，用它可以完成“嫦娥一号”三轴姿态的确定。
。。
美女嫦娥素描（2）
有效载荷分系统，就是前面说过的嫦娥的8只眼睛，它们是探测器上的主角，它们的表现决定着“嫦娥一号”科学任务的成败。
“嫦娥”奔月的旅途遥远，一般需要10天左右才能到达月球。她从地球家乡出发后，先要搭乘三级液体运载火箭进入围绕地球飞行的椭圆轨道，然后抛掉液体火箭，依靠自己携带的推进系统进入地球…月球转移轨道，奔向月球。在飞奔月球的过程中，她还要瞄准月球来调整方向，修正轨道，以保证按预定轨道飞行。当她到达月球附近后，还要踩“刹车”，以免飞过月球，最终她将成为对全月球进行探测的月球卫星，实现我国探月工程“绕”、“落”、“回”三步走中的“绕月”探测。
在通往月球的道路上，如果你驾驶时速为113千米的汽车，大约要走140天；如果乘坐中国的“嫦娥一号”，需要10天；如果登上速度为每秒11千米的火箭，最快也要小时；再疯狂一点，趴在近似光速的无线电信号上，只用22秒！
事实上，中国在研制月球探测器上并不是新手。从1962年起，我国通过学术活动和科技文献，对苏联的“月球号”和美国的“徘徊者”、“勘测者”“月球轨道器”等各种月球探测器和“阿波罗”登月飞船进行了分析研究，还对“阿波罗17号”取回的月球样品进行了分析。近年来，我国开展了大量的空间科学研究，先后利用探空火箭和卫星测量了近地空间的磁场、太阳射线、宇宙射线、高能质子等，还对太阳活动进行了监测，在空间探测方面积累了相当多的？验。
但是，即使是有了一定的技术积累，相对有过多次飞行？验的地球卫星和载人飞船来说，“嫦娥一号”要独闯深空，开辟一条前无古人的新路，她在设计上也遇到了前所未有的七大难关。
第一大难关是设计飞行路线。我国已发射的卫星与地面的距离最远没有超过7万千米，而“嫦娥一号”要抵达38万千米之遥的月球附近，她要？历从受地球引力为主到以月球引力为主的转变过程，最后要准确地与绕地球运动的月球在太空相会。她既不能撞在月球上，也不能从旁边飞过去，要在接近月球时准确、及时地踩“刹车”，以减慢速度，进入环绕月球飞行的轨道。
第二大难关是怎样与地球联系。无线电信号？过38万千米的传播会有很大衰减。用同样大小的功率发射信号，“嫦娥一号”发射的信号到达地球时，它的强度只有地球静止轨道卫星发射的信号的百分之一，近地轨道卫星发射的信号的百万分之一。在奔月的遥远路途上和绕月飞行的过程中，“嫦娥一号”的“嗓门”要多高才能被地面站听到？她要长多大的“耳朵”才能听到娘家人的呼唤？由于地球的自转，我国境内的地面站在一天内只有10多个小时能看到绕月运行的“嫦娥一号”探测器，她与地球联系不上时该怎么办？
第三大难关是测量与控制精度问题。“嫦娥一号”在奔月途中和绕月飞行时，地面对她的测量与控制要有非常高的精度，比如当“嫦娥一号”飞近月球时，只有掌握了精确的位置与速度等轨道参数，才能准确地启动或关闭她的制动火箭，实现“刹车”，使她进入预定的月球轨道，否则她可能飞过月球或过早地摔在月球上，这可以说是“失之毫厘，差之千里”。
第四大难关是确定方向问题。航天器在太空飞行，必须选定一定天体作为参照物，来确定在空间的方向。对于人造地球卫星，地球是最好的参照物，一般通过观测地球大气层的红外辐射可以很好地确定卫星相对地球的姿态。而月球没有可供参考的稳定红外辐射，飞到月球附近的“嫦娥一号”又远离地球，无法再以地球为参照物，如何确定方向呢？
第五大难关是温度控制问题。嫦娥绕着月球转、月球绕着地球转、地球带着月球绕着太阳转，相对关系不断变化。月球探测器在空间飞行时，处在真空环境中，并？受不同的太阳光照射和月面反射光的照射，因而月球探测器的热环境变化剧烈，因此它必须有一个高效可靠的热控系统，来保证她携带的各种探测仪器处在合适的工作温度范围内。
美女嫦娥素描（3）
第六大难关是保持轨道问题。月球的重力场分布不均匀，存在一些质量聚集的“质量瘤”。在这些质量密集的地方，引力会加大，会把月球探测器？向月球的怀抱，这将使环绕月球运行的探测器的轨道在引力场的作用下迅速变化。如果不能对探测器运行的轨道进行有效控制，将影响月球探测任务。由于引力特性不同，月球探测器的轨道控制与地球卫星的轨道控制有较大不同。
第七大难关是三体定位问题。地球遥感卫星只需要两体定位，也叫“一心二用”，工作时，只需要太阳电池帆板对准太阳，遥感设备和测控通讯设备对准地球，就可完成对地观察和传输信息等任务；但“嫦娥一号”要三体定位，俗称“一心多用”。她的探测设备要对着月球，太阳电池帆板要对准太阳，发射和接收天线必须瞄向地球，实现这种“一心多用”从姿态控制技术上说，比“一心二用”要难得多，这给卫星整体布局、质量分布、多轴控制带来很多新的挑战。此外，为了使太阳电池帆板尽量获得日照，她还要采用正飞和侧飞两种飞行姿态，这更提高了对姿态控制的难度。
这些难关并没有捆住中国航天科技工作者的脚步，毕竟他们不再是从零起步。从1970年发射第一颗人造卫星“东方红一号”以来，我国已先后发射了近百颗航天器，研制成功了返回式卫星、通信卫星、气象卫星、海洋卫星、导航定位卫星、资源卫星和载人飞船等各类航天器系列，积累了相当多的可利用的研制成果。所以，“嫦娥一号”的研制披荆斩棘、从不误点。从2004年可行性论证、方案设计，2005年技术攻关、初样设计，2006年正样飞行产品研制生产、工程系统集成，到2007年完成卫星总装、测试、全面质量复查，工程技术人员克服了一个又一个关键技术，搬掉了一个又一个拦路障°。
为进一步增强卫星的可靠性，尽早在地面发现存在的缺陷和不足，2007年3月至7月间，卫星研制者完成了3次卫星各分系统的详细测试、2次整星综合自检测试、4次全过程模拟飞行、1次整星故障模式模飞、2次控制分系统部件专项测试、1次有效载荷分系统专项测试。卫星分系统累计加电时间最长已达2096小时，加上进入发射场后的测试加电时间，最长达2300小时以上。针对奔月飞行中突发的意外事件和故障，研制人员预想了多种故障模式，采取了多种应对措施，增强了“嫦娥一号”的应变能力。“嫦娥一号”还与远望二号、远望三号远洋测量船、地面测控站进行了星地大回路测控演练。
2007年8月10日，绕月探测工程指挥部宣布：工程已完成了“嫦娥一号”卫星和长征三号甲运载火箭产品研制，通过了各项试验考核验证；完成了发射场、测试、地面应用系统的建设；“嫦娥一号”卫星于日前通过了出厂评审。至此，绕月探测工程正式转入发射实施阶段。
月食是月亮进入地球影子时发生的现象。当月球探测器在阴影区时，太阳能电池帆板得不到阳光照射，会引起探测器供电不足，并导致探测器内温度快速下降。“嫦娥一号”在绕月飞行的一年期间，要？历2～3次的月食环境，每次将有5个小时看不到一缕阳光。因此，在设计时，必须考虑月食的不利影响。
书 包 网 txt小说上传分享
托举嫦娥的大力士（1）
人类一直在不断地拓展空间活动范围，从一两百千米的近地轨道到万千米的地球同步轨道，到距地球38万千米远的绕月轨道，再到探访八大行星，甚至飞出太阳系。每一次飞跃，都大大提高了人类对宇宙的认识。
人类要利用空间、开发空间，首先必须能够进入空间—这是开展一切航天活动的基本条件。运载火箭是迄今为止人类进入空间的最主要手段，运载火箭的能力，决定了一个国家航天活动的规模。
嫦娥要奔月了。那么，？来送嫦娥飞出地球轨道呢？
众所周知，中国的长征系列运载火箭有四大家族（学名为：四大型谱）12个“兄弟”。
长征一号家族是中国最早研制的火箭，曾？发射过我国第一颗人造卫星东方红一号。一般来说，它的运载能力较低，适宜发射低轨道小型卫星。
长征二号家族，有“兄弟”6个（长征二号、长征二号C、长征二号C改、长征二号D、长征二号E、长征二号F）。其中的老二，是发射返回式卫星的高手，因其技术成熟、可靠性高，成为长征系列运载火箭的基本型；老五是赫赫有名的长征二号捆绑火箭，为我国发射国外卫星，承揽国际商业发射服务任务立下了汗马功劳；老六更是光彩夺目，是中国6艘神舟飞船的神龙坐骑。不过，长征二号家族均为两级火箭，主要服务于发射高度在200千米～600千米的低轨道航天器。
长征三号家族，有“兄弟”3个（长征三号、长征三号甲和长征三号乙）。它们是使用低温高能推进剂的三级火箭，一般用于发射地球同步轨道的通信卫星，长征三号甲和长征三号乙火箭还同时兼顾太阳同步轨道等其他轨道有效载荷的发射，也可进行一箭双星或多星的发射。长征三号火箭以发射我国第一颗地球同步轨道通信卫星和发射第一颗国外卫星而名声遐迩；长征三号甲和长征三号乙的第三级采用了大推力液氢液氧发动机技术，是我国目前高轨道上运载能力最大的火箭，也是我国现今用于国内外发射的主力火箭。长征三号甲火箭地球同步转移轨道运载能力为2600千克，太阳同步轨道运载能力约5200千克，低轨道运载能力约7200千克。
长征四号家族，有长征四号甲和长征四号乙两“兄弟”，它们第一、二级与长征三号相同，第三级采用的是常规液体推进剂，与长征三号第三级采用的低温推进剂不同。它们专注于发射太阳同步轨道的气象卫星，可以把1600千克重的有效载荷送入900千米的太阳同步轨道，还可以把3800千克重的有效载荷送入高400千米的低轨道。
如此看来，要发射高轨道的航天器，只有选择长征三号家族中的一员。再？过详察，嫦娥终于选定了中意的白马王子——长征三号甲火箭。
长征三号甲运载火箭为什么会被中选？
一是因为推力大。20世纪90年代，探月工程开始论证时，专家曾设想用长征三号或长征四号乙运载火箭来发射“嫦娥一号”卫星。这两种火箭都可以将1500千克的卫星发射到地球同步转移轨道。此时，卫星的近地点速度可以达到千米/秒，但要达到千米/秒的奔月速度，卫星还必须启动自身发动机加速，这要动用卫星上的大量燃料。这样，1500千克的卫星如果�
