【嫦娥三号发射任务预热贴】嫦娥三号称职的二姐嫦娥二号 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/20 08:32:02


嫦娥三号发射在即,我们回顾一下嫦娥二号这个二姐,我们姑且这么称“她”,当年发射的经历。

一、嫦娥二号卫星小档案:



体重2480千克、奔月时间5天(112小时)、设计寿命半年、旅行距离 38万公里、旅行装备8万多个元器件。其中关键部件有:TDI-CCD立体相机、X射线谱仪、γ射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、微波探测仪、太阳风离子探测器、490N发动机、测控全向天线、高速船微波直接调节器。

嫦娥二号部分载荷:


TDI-CCD立体相机

490N发动机监视相机

高速数传微波直接调制器

激光高度计

X射线谱仪系统

二、任务概述:


“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射成功。它是长征系列运载火箭的第131次飞行。19时25分,星箭分离,火箭把卫星成功送入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道。嫦娥二号和一号不同的是,二号直接地月转移轨道发射技术成功突破,直接踏上奔月“快速路”。嫦娥二号卫星重2480公斤,距离发射112个小时后,卫星将抵达月球附近。经过三次近月制动后,二号最终将进入距月球100公里的圆轨道。这个轨道比嫦娥一号工作低了100公里的高度上,嫦娥二号利用7种探测设备实现获取月球表面三维影像、探测月球物质成分、探测月壤特性、探测地月与近月空间环境等四大科学目标。卫星还将降至15公里高度,对嫦娥三号备选着陆区进行拍摄。相比嫦娥一号是在200公里处探测月球,嫦娥二号则几乎是贴着月球飞行。在中国探月工程分为“绕”“落”“回”三个阶段中,二号肩负“承上启下”的责任,嫦娥二号既是一期“绕”的继续,也是二期“落”的开端。按照规划,嫦娥三号将实现月面软着陆。这里要说明一下,同一号一样嫦娥二号卫星飞行也得到了来自欧洲航天局的测控支持。而嫦娥二号发射的2010年10月1日,正好也是中华人民共和国的61岁生日。


截止二号发射成功的我国探月工程进度如下:

1、2000年11月,国务院新闻办发表《中国的航天》政府白皮书,“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”被列入发展目标。
2、2004年2月,经国务院批准,成立了绕月探测工程领导小组,通过了《绕月探测工程研制总要求》,同时将工程命名为“嫦娥工程”。
3、2005年12月,绕月探测工程领导小组召开第三次会议,会议审议了《关于绕月探测工程整体转入正样研制阶段的报告》,嫦娥一号卫星和运载火箭进入飞行产品的生产阶段,测控、发射场和地面应用系统进入系统集成和联试阶段。
4、2007年10月24日,嫦娥一号卫星由长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射升空。
5、11月26日,国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像,这标志着中国首次月球探测工程圆满成功。
6、2008年11月12日,国家国防科技工业局正式公布依据嫦娥一号卫星拍摄的月球地形地貌数据制作的我国第一幅全月球影像图。
7、2009年3月1日,嫦娥一号卫星在地面操作人员的精确控制下,成功实施“受控撞月”,为我国探月一期工程画上一个圆满的句号。
8、2010年2月,探月二期工程(包括“嫦娥二号”和“嫦娥三号”任务)各项工作总体进展顺利。“嫦娥二号”任务各系统已基本完成产品研制,卫星进入总装测试。
9、“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射成功。

作为嫦娥三号的二姐,嫦娥二号在探月工程上设计了有6大技术任务:

 1、突破运载火箭直接将卫星运送至地月转移轨道的发射技术

 和嫦娥一号卫星先被运送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不同,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38万公里的奔月轨道。这样奔月的效率更高,在7天以内就可完成近40万公里的奔月路。这种轨道设计对火箭提出了更高要求,需要火箭推力更大、入轨更精、控制更准。

 2、X频段深空探测技术,初步验证深空探测体制

 这是我国正在计划建设的测控应答体制,和目前我国主要使用的S频段测控体制相比,新的测控体制更适合深空探测远距离信号传输的需求,有着传输速度高、信号衰减小、负载数据多等优点。

 3、验证100公里月球轨道捕获技术

 相比于嫦娥一号卫星在距月面200公里处被月球捕获,嫦娥二号将在距月面100公里处进行制动捕获,卫星的飞行速度更快、轨道更低、制动量更大,同时月表物质分布造成的不均匀重力场对卫星轨道的摄动影响也将相应增大。这样就大大提高了对卫星制动控制精度的要求。

 4、验证近月点15公里、远月点100公里轨道机动与快速测定轨技术

 嫦娥二号卫星要验证100公里圆轨道向近月点15公里、远月点100公里椭圆轨道的机动技术,完成在该椭圆轨道上的探测任务后,卫星还要回到100公里圆轨道。

 5、试验全新的着陆相机以及数据传输能力

 嫦娥二号增加配置了降落相机,以检验对月成像能力,为嫦娥三号探测器的月面软着陆做准备。与此同时,卫星数据传输速率也由嫦娥一号卫星时的每秒3兆,提高到每秒6兆,并进行每秒12兆的传输速率试验。

 6、对后续工程预选着陆区进行高分辨率成像试验

 嫦娥一号卫星搭载的CCD相机分辨率为120米,而嫦娥二号卫星在100公里圆轨道和近月点15公里、远月点100公里椭圆轨道上,将分别对后续月球着陆器的预选区域进行优于10米和1.5米分辨率的成像试验,分辨率有了极大地提高。

 这六大技术验证,为我们进一步了解月球表面环境,把握深空探测技术发展规律,有效降低探月二期工程风险,提供有益的借鉴,可以说嫦娥二号卫星探月任务圆满完成,嫦娥二号工程2012年度被国家科学技术奖励大会授予国家科学技术进步奖特等奖。

三、嫦娥二号的技术特点:

嫦娥二号卫星此次以我国探月二期工程先导星的身份出现,其实这颗卫星是与嫦娥一号卫星一同生产完成的,最初它的身份是嫦娥一号的备份星,在嫦娥一号任务获得圆满成功后,它的身份逐步演变成了目前的先导星。我国首次月球探测工程于2004年4月16日正式立项,命名为嫦娥一号。同年12月20日,经中央专委决策增加嫦娥一号备份星,其与嫦娥一号飞行状态完全相同的正样产品于2007年全部研制完成。
2007年12月17日,在嫦娥一号卫星任务工程目标圆满成功后,绕月探测工程领导小组对备份星任务确定了如下原则:2009年或2010年发射一颗月球探测卫星,技术有所进步,经费有限。根据该原则,探月与航天工程中心组织各系统开展了备份星任务初步方案论证,并根据顺序命名原则,将备份星命名为嫦娥二号。
2008年6月24日,嫦娥二号卫星专题研究会召开,根据会议精神,月球探测工程中心于次日组织各大系统召开嫦娥二号卫星任务方案补充论证会,明确提出:“嫦娥二号卫星作为探月工程二期的技术试验星,要以验证二期工程技术为重点,合理确定工程目标和科学目标。”
作为卫星研制方的中国空间技术研究院于2008年7月完成第二轮总体方案论证工作并上报探月与航天工程中心。嫦娥二号卫星最终被确定为以嫦娥一号卫星为基础,根据任务要求进行技术改进后,作为“探月二期工程先导星”,开展先期飞行试验。

A、关键技术解析

1 首次使用的X频段

 此次探月之旅,嫦娥二号卫星拥有多项新技术,其中相当一部分为首次上天试验,X频段测控体制就是其中的代表。目前,我国卫星中尚无星地X频段测控体制应用的实践,与国内主要使用的S频段测控体制相比,它有着传输速度高、信号衰减小、负载数据多等优点。但是它同时又面临着设计、器件和工艺等一系列技术难点。

 X频段测控体制存在两大难点:一是低信噪比下的载波捕获跟踪算法,二是小型化、低功耗设计技术。为此,设计人员采取了低信噪比下的载波捕获数字处理算法的仿真验证,采用数字基带处理技术,采用FPGA+DSP的框架,在保证精简电路同时,提高系统设计灵活性;利用单机、分系统联试及星地对接试验全面验证。

2 “金银外衣”化身冷暖空调

 月球上没有空气等作为热传导的介质,因此卫星上受到光线照射的部分温度会很高,而没有光线照射的地方会在零摄氏度以下,卫星的两面可能相差300多摄氏度。那么,嫦娥二号卫星在运行过程中将面临300摄氏度左右的冷暖温差。如何抗拒来自太阳光的高温照射,又如何抵御冰点以下的寒冷?

 由嫦娥二号热控系统的设计团队妙手设计的卫星防辐射覆膜大显神通。这个由13层薄如蝉翼的覆膜组成的金灿灿的外衣,有着特殊的结构,嫦娥二号只要穿上它,就如置身在四季如春的空调间。原来,这些金光闪闪的衣服有着非常好的隔热作用,不仅能够防止卫星热量散失,而且可以阻止外部的热量进入卫星内部;而银光闪闪的衣服既能够反射掉85%左右的太阳光,又有着非常好的散热作用,可将卫星内部产生的废热及时地排散到外界空间中。

3 微小相机“动静相宜”

 此次嫦娥二号卫星上配备了四台微小相机,其中有三台小相机将分别对卫星发动机、太阳翼和定向天线进行成像,并获取清晰图像。另外,为了帮嫦娥三号卫星探路,对着陆器软着陆进行先期技术验证,嫦娥二号卫星还配置了一台降落相机。

 虽然这四台相机都只有手掌大小,每台重量仅三四百克,看起来与我们平常用的数码相机相差无几,但集成了光、机、电、热等多项先进技术和自动拍摄、实时图像压缩等智能化功能,能应付恶劣的太空辐射、温度环境,能承受发射时的强烈冲击和振动。根据任务目标的不同,四台微小相机均进行了针对性的设计,各有所长,具备“动静相宜”的拍摄能力,并做到了长寿命、高可靠,是真正超便携的航天相机。

4 升级任意角度旋转的太阳翼

 太阳翼是最直接接触外部环境的卫星部件。嫦娥二号卫星处在高温环境中,太阳光的持续直射,可能造成帆板温度过高而失效。国外已经有探月卫星因为太阳翼失效而导致整星失踪。

 因此,技术人员采用多种方法来保护帆板。首先是避开太阳直射,设计人员设计太阳翼的时候使其和太阳成30度夹角,这样温度就会大大降低。另外,嫦娥二号卫星上的太阳翼帆板可以进行任意角度的旋转,以达到最佳的保护效果。星上有一套软件系统,在温度达到一定的高度时,软件可以支持卫星让帆板停转,这时太阳翼帆板会停留在和太阳光呈60度的夹角的地方,帆板温度就会降下来。

5 直奔地月转移轨道

 嫦娥二号卫星由长征三号丙运载火箭发射至近地点高度200公里、远地点高度约380000公里的地月转移轨道。卫星与火箭分离后,在地面测控支持下,经中途修正,在近月点自主实施制动,实现月球捕获,变轨后进入100公里环月圆轨道。在环月运行期间,卫星将择机实施轨道机动,进入100公里×15公里的椭圆轨道,开展技术验证和二期工程备选着陆区成像试验;试验完成后,返回100公里环月圆轨道,开展月球科学探测。

B、嫦娥二号发射的技术进步:

首先,嫦娥一号卫星采用的调相发射轨道犹如让卫星通过“走步梯”的方式,在星箭分离后依靠自身的动力达到奔月点,而嫦娥二号卫星直接由火箭送入地月转移轨道奔月口,好像坐的是“电梯”,一步到位。“嫦娥一号卫星发射时,考虑最多的是首次飞行的成功要求,所以采用了火箭的常规发射方式。嫦娥二号卫星发射时,已经积累了经验,所以就采用了新发射方式。”新的发射方式对探月工程后续发展和深空探测具有非同一般的意义。嫦娥二号卫星总设计师黄江川介绍,对于月球探测和深空探测的航天器来说,其上天成本甚至是几倍于同重量的黄金。因此,我国要想实现更大重量或者更远距离的空间探测,必须最充分地利用火箭的推力,减少卫星燃料的消耗。因此,“长三丙”火箭采用地月转移轨道发射嫦娥二号卫星,实际上使我国月球探测和深空探测具有了一种全新的能力。与此同时,这种地月转移轨道发射方式,可以大大缩短卫星奔月的时间。相比于嫦娥一号卫星,嫦娥二号卫星的奔月时间缩短了一半还多,预计112小时(近5天)即可到达月球。
第二,嫦娥二号的轨道测控,从“固定靶”到“移动靶”,因为“从原理上讲,火箭发射的不同轨道只是火箭最终达到点和最终速度的不同。其实,轨道设计很复杂。”地月转移轨道的轨道设计要受到多方面因素制约,其中主要包括火箭一级落区、测控覆盖范围和地月日三者之间的运动规律。我国在西昌卫星发射中心发射的火箭,其一二级分离后,一级火箭的壳体和发动机按规定要落在云南省特定的区域内。在这个区域,已经形成了发射时人员撤离的惯例,对地面人员的安全容易管理。所以设计轨道时,必须把一级火箭的落区限定在原有特定区域。这使火箭在一级飞行时的轨道没有“自由发挥”的余地。第二个因素是我国发射测控网的限制。在现阶段,我国的测控网主要包括三个部分,一部分是我国陆上建设的测控站,另一部分是通过合作可以使用的外国陆上测控站,还有一部分就是我国目前在役使用的几艘测控船。这些不同的设施构成了我国火箭发射时可利用的测控网。火箭发射时,测控系统要对火箭进行实时测控。因此,其飞行轨道必须处于测控网覆盖的范围内。第三个制约因素来自地月日的运动规律。地月转移轨道要求星箭分离时,卫星必须处在奔月轨道入口处,否则只有通过卫星机动的方式进行轨道调整,违背了节省卫星燃料的最基本要求。所以,火箭必须把卫星准确送入轨道的入口处。把卫星准确送入轨道的入口处,就意味着星箭分离时卫星具有符合要求的初速度、太阳翼必须处于太阳直射光线下以便卫星有足够的能源。“发射的时间不同,轨道的入口也不同,同时太阳直射光线的角度也会发生变化。”所以,必须严密考虑地月日三者之间的相互关系和运动规律。本次发射由‘固定靶’升级为‘移动靶’,难度自然大大增加。”在嫦娥二号卫星确定由“长三丙”火箭发射后,中国运载火箭技术研究院的专家认真地设计了火箭的发射轨道。之后,又经过来自全国的专家多次反复核算,才最终确定下来。

C、嫦娥二号任务的测控系统

北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、远赴大洋的海上测量船、建于南美测控站以及欧洲空间局所属测控站组成。为了达到精确测轨和准确的轨道控制,任务的测控系统进行了种种改进例如增加一艘远洋测量船、优化轨道控制策略、研制S/X频段统一测控系统、改造青岛站和喀什站等等。其中嫦娥二号肩负的一项重要任务——验证对嫦娥三号至关重要的X频段测控技术。“有了这个频段,我们可以用更小的设备、更低的功率传输更多的数据,可以走得更远。”目前我国深空测控网建设已经启动,与印度不同,在嫦娥三号即将发射今天,我国基本具备了承担太阳系内航天器测控任务的能力。

嫦娥二号卫星测量船的准备:



承担嫦娥二号测控任务的是中国卫星海上测控部所属的远望三号、远望五号和远望六号3艘卫星测量船。这三艘船经过数十天的航行,已经分别到达太平洋的预定海域。待卫星发射升空后,整个远望船队将通过“接力”的方式承担嫦娥二号卫星太阳帆板展开、卫星状态切换及监视等一系列重要任务



远望五号航天测量船

而执行本次任务的三艘测量船是“两代船”。其中,远望三号船是我国第二代综合性航天远洋测量船,主要担负卫星、飞船和其他航天器全程飞行试验海上测量和控制任务,全船集中了二十世纪九十年代科学技术精华,船长180米,宽22.2米,高37.8米,排水量达1.7万吨,于1995年投入使用。

而首次参加嫦娥任务的五号船和六号船是一对“姊妹船”,是我国第三代航天远洋测量船。这两艘船分别于2007年和2008年投入使用,具有国际先进水平。五号船和六号船都是首次参加嫦娥任务。



六号船在本次嫦娥任务中将主要负责卫星入轨段及地月转移轨道段的海上测控。

其中,卫星太阳翼展开、定向天线展开以及卫星测控模式转换等一系列动作的控制与监视将是六号船的关键任务。三艘测量船自2010年7月下旬先后驶离长江港口顺利到达预定海域。

具体到嫦娥二号卫星的技术状态的新变化,其中有三大不同点最为显著:

1 轨道不同:嫦娥一号由运载火箭送入环绕地球的椭圆轨道,再利用卫星自身推力进入地月转移轨道,而嫦娥二号卫星则直接由运载火箭送至地月转移轨道进行奔月。近月制动点轨道高度也由嫦娥一号卫星的200公里变为嫦娥二号卫星的100公里;在环月运行轨道上,嫦娥二号一改嫦娥一号的200公里的轨道高度,而主要运行在100公里的圆轨道和近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道上,这样便可以更好地探测月球表面环境,验证嫦娥三号关键技术,并对嫦娥三号备选着陆区进行高分辨率成像。

2 载荷不同:对有效载荷进行了较大调整和完善。嫦娥二号取消了原三线阵立体相机和成像光谱仪,新增了高分辨率CCD相机,旨在获取更高分辨率的月球表面三维影像,分辨率由嫦娥一号卫星的120米提高到优于10米,在近月点15公里处甚至达到1米。高分辨率CCD相机还将探测月球物质成分、月壤特性以及地月与近月空间环境。

3 系统不同:新增了技术验证分系统,包括X频段测控子系统、视频子系统及数据处理单元三部分,主要用于实现星地X频段测控体制验证,并试验降落相机和小型化、低耗能设计等相关技术,为二期工程进行先期验证和技术储备。还对卫星平台的其他分系统进行了适应性修改和完善。

D、嫦娥二号研发工作中遇到的新问题:

1 产品状态多:嫦娥二号卫星上共有214台硬件设备。其中,继承了嫦娥一号卫星的产品大约有85%,做过适应性修改的产品大约占10%,新研制的产品大约占5%。“嫦娥一号卫星研制时,所有的产品都统一上星,统一做试验,比较整齐。而嫦娥二号卫星的星上各类型产品研制进程不一样,比如新研制的产品要经过方案、初样、正样等多个阶段。”嫦娥二号卫星总指挥张廷新介绍说,卫星研制过程中,往往存在正样产品和初样产品一起测试的情况,从而大大增加了风险。
2 试验验证难:嫦娥二号卫星上有很多新技术是原来没有使用或者遇到过的。比如卫星上使用的490N发动机,在以往我国卫星上使用这种发动机的时候,其在卫星上的工作时间很短,一般卫星到达目标轨道后就切断了。而这次嫦娥二号卫星上的490N发动机不切断,要连续工作半年,多次使用这台发动机。另外,本次卫星上的主相机为TDI-CCD相机。这种相机的测试要牵涉到地面系统、星上系统和测控系统,最终会形成高清晰的图像,因此测试验证起来就相当困难。
3 产品无备份:嫦娥二号卫星本来是嫦娥一号卫星的备份星,几乎所有的产品都没有备份,所以当星上产品出现问题的时候,并没有备份产品可以马上使用。“这颗卫星的研制,对技术人员的要求极高,研制难度增大了,要做到万无一失。”张廷新说。
4 研制队伍新:在嫦娥二号卫星10个分系统的主任设计师中,只有一个是嫦娥一号卫星研制队伍中留下来的,其他的都是原来的副主任设计师,或者原来研制队伍中逐步走上重要技术岗位的年轻技术人员。在研制过程中,既要对年轻的队伍进行培养,还要严格控制质量,真正提高研制队伍的总体水平和能力。


四、嫦娥二号的发射工具“长三丙”火箭:





2007年10月24日,“长三甲”成功将嫦娥一号送入月球大椭圆调相轨道。在发射嫦娥二号之前,“长三”火箭家族的“大哥”“长三甲”,是执行任务最多、成功率最高的纪录保持者,已经成功将18颗卫星送入预定轨道。但是,相比于嫦娥一号卫星,嫦娥二号卫星增加了技术试验分系统,重量增加了130多千克,足有2480千克,无论是从轨道参数等技术要求还是从载重要求来说,“长三甲”都不足以担此重任。而排行“老二”的“长三乙”当时是目前国内推力最大的火箭,高轨卫星的载重量达到5.5吨。总重不到3吨的“嫦娥二号”卫星对“长三乙”火箭来说有些运力上的浪费。所以定下来用2008年上半年才首飞的拥有两个助推器“长三丙”火箭来发射嫦娥二号,这次发射是“长三丙”第五次飞行。



五、为三妹好好看看降落区:

月球虹湾地区是我国嫦娥三号的预选着陆区,按照探月二期工程计划,嫦娥二号卫星将对这一区域进行分辨率优于1.5米的成像试验,为嫦娥三号探路。虹湾,又名“彩虹湾”。当我们仰望夜空时,就能看到月球上有大面积的暗黑色区域,那就是月海。月海并不是真正意义上的海,而是由类似地球玄武岩的岩石组成的平原,月海伸向月陆的部分称为月湾和月沼,虹湾就是月球的月湾之一。据探月工程总设计师吴伟仁介绍,嫦娥三号预计发射登陆器着陆的虹湾位于月球北纬43度左右、西经31度左右,南北长约100公里、东西长约300公里。虽然嫦娥三号有四、五个预选着陆区,但首选还是虹湾,因为该地区地质构造复杂,有典型性,具有很高的科学探测价值。着陆区选点有几个要求:第一要保证安全,所以必须考虑那里的地形地貌。虹湾是一大片平地,降落比较容易;第二要考虑能源供应;第三,通讯要畅通,不能找一个地方,结果和我国联系不上。此外还要选在别人没去过的地方。嫦娥二号卫星成功传回虹湾地区高分辨率图像,是任务取得圆满的成功的一个重要标志。10月26日21时27分,北京航天飞行控制中心对嫦娥二号卫星实施了降轨控制,约18分钟后,卫星成功进入了远月点100公里、近月点15公里的试验轨道,为在月球虹湾区拍摄图像做好准备。27日嫦娥二号卫星上的CCD相机开始为月球虹湾区进行拍照。



嫦娥二号所拍摄虹湾局部影像图



拉普拉斯-A三维景观图



虹湾局部三维景观图



南极环形坑



丹聂耳撞击坑

六、嫦娥二号拍摄的月球图:



2012年2月6日,国家国防科技工业局发布“嫦娥二号”7米分辨率全月球影像图

2010年10月24日16时49分,嫦娥二号月球探测器搭载的CCD立体相机首次开机工作,并成功获取了月表的影像数据。按照嫦娥二号任务科学探测计划,到2011年5月20日,先后获取了607轨100km高度和15km高度的月球影像数据。在此基础上,完成了7米分辨率月球全影像图的制作。制作完成的7米分辨率的全月球分幅影像图产品,共746幅,总数据量约800GB。同时,科研人员还制作完成了50米分辨率标准分幅影像图产品和全月球数据镶嵌影像图产品。嫦娥二号7米分辨率全月球影像数据,相对配准精度不超过两个像元,影像色调一致,层次丰富,图像清晰。国际上除中国外,还没有其他国家获得和发布过优于7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。经过相关领域专家评审,一致认为:嫦娥二号7米分辨率全月球影像图的数据处理和制图质量得到了严格、有效控制,影像图的空间分辨率、影像质量、镶嵌精度、数据一致性和完整性等优于国际同类产品,到达国际领先水平。

七、华丽的离开月球:



嫦娥二号妹子在2011年06月09日下午4时50分05秒华丽丽的飞离月球轨道,飞向150万公里外的第2拉格朗日点进行深空探测。华丽的离开主要是为了测试深空探测能力 ,嫦娥二号通过到达预定的区域,证明中国已经有能力到达那里,为以后进行火星等其他深空探测打下良好的基础,并储备一些宝贵的信息材料,所以嫦娥二号成为第一颗直接从月球轨道飞向深空轨道的卫星。



2013年1月5日23时46分,刚刚成功飞越探测图塔蒂斯小行星的嫦娥二号卫星,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,突破1000万公里,这标志着我国深空探测飞行控制能力得到新的跃升。据了解,与近地飞行器8万公里、嫦娥一号卫星38万公里的距离相比,此次1000万公里是中国航天器迄今为止到达的最远距离。此前,北京航天飞控中心精确控制嫦娥二号卫星,在世界上首次实现从月球轨道出发,进入距离地球约150万公里远的日地系统拉格朗日L2点环绕轨道,成功飞越700万公里外的图塔蒂斯小行星。北京航天飞行控制中心总工程师介绍,嫦娥二号突破了多项深空探测飞控关键技术,首次实现并掌握了1000万公里远的轨道设计与控制技术,在燃料最优化分析利用、轨道衰变规律等方面也取得了丰硕的成果,使我国深空探测能力得到新的跃升,也将为我国后续实施载人航天、月球探测、深空探测等航天工程提供有力的技术支持。
2013年2月28日10时18分,嫦娥二号卫星与地球间距离成功突破2000万公里,标志着中国月球及深空探测能力实现新的跃升。卫星状态良好,各项飞控事件执行正常,嫦娥二号卫星正继续向更远的深空飞行。
嫦娥二号作为二期工程先导星,承担着为月面软着陆验证部分关键技术,并对后续预选着陆区实施精确探测的使命。



2013年6月,嫦娥二已距地球超过3500万公里,预计7月14日突破5000万公里。
2013年7月14日1时许,已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星与地球间距离突破5000万公里,再次刷新“中国高度”。而嫦娥二号的卫星状态良好,还在继续向更远的深空飞行。

迄今,美国进行了59次月球探测活动,前苏联64次,中国和日本各两次,欧空局和印度各1次,共129次。成功或基本成功66次,失败63次。全球仅有美国、前苏联完成了13次无人月球表面软着陆。美国实现了载人登月,前苏联开展了两次月面无人巡视探测。在嫦娥二号为代表的探月计划成功的历史基础上,让我们在此预祝嫦娥三号任务圆满成功!

嫦娥三号发射在即,我们回顾一下嫦娥二号这个二姐,我们姑且这么称“她”,当年发射的经历。

一、嫦娥二号卫星小档案:

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2013-11-29 21:23 上传



体重2480千克、奔月时间5天(112小时)、设计寿命半年、旅行距离 38万公里、旅行装备8万多个元器件。其中关键部件有:TDI-CCD立体相机、X射线谱仪、γ射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、微波探测仪、太阳风离子探测器、490N发动机、测控全向天线、高速船微波直接调节器。

嫦娥二号部分载荷:

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TDI-CCD立体相机

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490N发动机监视相机

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高速数传微波直接调制器

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激光高度计

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X射线谱仪系统

二、任务概述:

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“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射成功。它是长征系列运载火箭的第131次飞行。19时25分,星箭分离,火箭把卫星成功送入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道。嫦娥二号和一号不同的是,二号直接地月转移轨道发射技术成功突破,直接踏上奔月“快速路”。嫦娥二号卫星重2480公斤,距离发射112个小时后,卫星将抵达月球附近。经过三次近月制动后,二号最终将进入距月球100公里的圆轨道。这个轨道比嫦娥一号工作低了100公里的高度上,嫦娥二号利用7种探测设备实现获取月球表面三维影像、探测月球物质成分、探测月壤特性、探测地月与近月空间环境等四大科学目标。卫星还将降至15公里高度,对嫦娥三号备选着陆区进行拍摄。相比嫦娥一号是在200公里处探测月球,嫦娥二号则几乎是贴着月球飞行。在中国探月工程分为“绕”“落”“回”三个阶段中,二号肩负“承上启下”的责任,嫦娥二号既是一期“绕”的继续,也是二期“落”的开端。按照规划,嫦娥三号将实现月面软着陆。这里要说明一下,同一号一样嫦娥二号卫星飞行也得到了来自欧洲航天局的测控支持。而嫦娥二号发射的2010年10月1日,正好也是中华人民共和国的61岁生日。

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截止二号发射成功的我国探月工程进度如下:

1、2000年11月,国务院新闻办发表《中国的航天》政府白皮书,“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”被列入发展目标。
2、2004年2月,经国务院批准,成立了绕月探测工程领导小组,通过了《绕月探测工程研制总要求》,同时将工程命名为“嫦娥工程”。
3、2005年12月,绕月探测工程领导小组召开第三次会议,会议审议了《关于绕月探测工程整体转入正样研制阶段的报告》,嫦娥一号卫星和运载火箭进入飞行产品的生产阶段,测控、发射场和地面应用系统进入系统集成和联试阶段。
4、2007年10月24日,嫦娥一号卫星由长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射升空。
5、11月26日,国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像,这标志着中国首次月球探测工程圆满成功。
6、2008年11月12日,国家国防科技工业局正式公布依据嫦娥一号卫星拍摄的月球地形地貌数据制作的我国第一幅全月球影像图。
7、2009年3月1日,嫦娥一号卫星在地面操作人员的精确控制下,成功实施“受控撞月”,为我国探月一期工程画上一个圆满的句号。
8、2010年2月,探月二期工程(包括“嫦娥二号”和“嫦娥三号”任务)各项工作总体进展顺利。“嫦娥二号”任务各系统已基本完成产品研制,卫星进入总装测试。
9、“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射成功。

作为嫦娥三号的二姐,嫦娥二号在探月工程上设计了有6大技术任务:

 1、突破运载火箭直接将卫星运送至地月转移轨道的发射技术

 和嫦娥一号卫星先被运送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不同,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38万公里的奔月轨道。这样奔月的效率更高,在7天以内就可完成近40万公里的奔月路。这种轨道设计对火箭提出了更高要求,需要火箭推力更大、入轨更精、控制更准。

 2、X频段深空探测技术,初步验证深空探测体制

 这是我国正在计划建设的测控应答体制,和目前我国主要使用的S频段测控体制相比,新的测控体制更适合深空探测远距离信号传输的需求,有着传输速度高、信号衰减小、负载数据多等优点。

 3、验证100公里月球轨道捕获技术

 相比于嫦娥一号卫星在距月面200公里处被月球捕获,嫦娥二号将在距月面100公里处进行制动捕获,卫星的飞行速度更快、轨道更低、制动量更大,同时月表物质分布造成的不均匀重力场对卫星轨道的摄动影响也将相应增大。这样就大大提高了对卫星制动控制精度的要求。

 4、验证近月点15公里、远月点100公里轨道机动与快速测定轨技术

 嫦娥二号卫星要验证100公里圆轨道向近月点15公里、远月点100公里椭圆轨道的机动技术,完成在该椭圆轨道上的探测任务后,卫星还要回到100公里圆轨道。

 5、试验全新的着陆相机以及数据传输能力

 嫦娥二号增加配置了降落相机,以检验对月成像能力,为嫦娥三号探测器的月面软着陆做准备。与此同时,卫星数据传输速率也由嫦娥一号卫星时的每秒3兆,提高到每秒6兆,并进行每秒12兆的传输速率试验。

 6、对后续工程预选着陆区进行高分辨率成像试验

 嫦娥一号卫星搭载的CCD相机分辨率为120米,而嫦娥二号卫星在100公里圆轨道和近月点15公里、远月点100公里椭圆轨道上,将分别对后续月球着陆器的预选区域进行优于10米和1.5米分辨率的成像试验,分辨率有了极大地提高。

 这六大技术验证,为我们进一步了解月球表面环境,把握深空探测技术发展规律,有效降低探月二期工程风险,提供有益的借鉴,可以说嫦娥二号卫星探月任务圆满完成,嫦娥二号工程2012年度被国家科学技术奖励大会授予国家科学技术进步奖特等奖。

三、嫦娥二号的技术特点:

嫦娥二号卫星此次以我国探月二期工程先导星的身份出现,其实这颗卫星是与嫦娥一号卫星一同生产完成的,最初它的身份是嫦娥一号的备份星,在嫦娥一号任务获得圆满成功后,它的身份逐步演变成了目前的先导星。我国首次月球探测工程于2004年4月16日正式立项,命名为嫦娥一号。同年12月20日,经中央专委决策增加嫦娥一号备份星,其与嫦娥一号飞行状态完全相同的正样产品于2007年全部研制完成。
2007年12月17日,在嫦娥一号卫星任务工程目标圆满成功后,绕月探测工程领导小组对备份星任务确定了如下原则:2009年或2010年发射一颗月球探测卫星,技术有所进步,经费有限。根据该原则,探月与航天工程中心组织各系统开展了备份星任务初步方案论证,并根据顺序命名原则,将备份星命名为嫦娥二号。
2008年6月24日,嫦娥二号卫星专题研究会召开,根据会议精神,月球探测工程中心于次日组织各大系统召开嫦娥二号卫星任务方案补充论证会,明确提出:“嫦娥二号卫星作为探月工程二期的技术试验星,要以验证二期工程技术为重点,合理确定工程目标和科学目标。”
作为卫星研制方的中国空间技术研究院于2008年7月完成第二轮总体方案论证工作并上报探月与航天工程中心。嫦娥二号卫星最终被确定为以嫦娥一号卫星为基础,根据任务要求进行技术改进后,作为“探月二期工程先导星”,开展先期飞行试验。

A、关键技术解析

1 首次使用的X频段

 此次探月之旅,嫦娥二号卫星拥有多项新技术,其中相当一部分为首次上天试验,X频段测控体制就是其中的代表。目前,我国卫星中尚无星地X频段测控体制应用的实践,与国内主要使用的S频段测控体制相比,它有着传输速度高、信号衰减小、负载数据多等优点。但是它同时又面临着设计、器件和工艺等一系列技术难点。

 X频段测控体制存在两大难点:一是低信噪比下的载波捕获跟踪算法,二是小型化、低功耗设计技术。为此,设计人员采取了低信噪比下的载波捕获数字处理算法的仿真验证,采用数字基带处理技术,采用FPGA+DSP的框架,在保证精简电路同时,提高系统设计灵活性;利用单机、分系统联试及星地对接试验全面验证。

2 “金银外衣”化身冷暖空调

 月球上没有空气等作为热传导的介质,因此卫星上受到光线照射的部分温度会很高,而没有光线照射的地方会在零摄氏度以下,卫星的两面可能相差300多摄氏度。那么,嫦娥二号卫星在运行过程中将面临300摄氏度左右的冷暖温差。如何抗拒来自太阳光的高温照射,又如何抵御冰点以下的寒冷?

 由嫦娥二号热控系统的设计团队妙手设计的卫星防辐射覆膜大显神通。这个由13层薄如蝉翼的覆膜组成的金灿灿的外衣,有着特殊的结构,嫦娥二号只要穿上它,就如置身在四季如春的空调间。原来,这些金光闪闪的衣服有着非常好的隔热作用,不仅能够防止卫星热量散失,而且可以阻止外部的热量进入卫星内部;而银光闪闪的衣服既能够反射掉85%左右的太阳光,又有着非常好的散热作用,可将卫星内部产生的废热及时地排散到外界空间中。

3 微小相机“动静相宜”

 此次嫦娥二号卫星上配备了四台微小相机,其中有三台小相机将分别对卫星发动机、太阳翼和定向天线进行成像,并获取清晰图像。另外,为了帮嫦娥三号卫星探路,对着陆器软着陆进行先期技术验证,嫦娥二号卫星还配置了一台降落相机。

 虽然这四台相机都只有手掌大小,每台重量仅三四百克,看起来与我们平常用的数码相机相差无几,但集成了光、机、电、热等多项先进技术和自动拍摄、实时图像压缩等智能化功能,能应付恶劣的太空辐射、温度环境,能承受发射时的强烈冲击和振动。根据任务目标的不同,四台微小相机均进行了针对性的设计,各有所长,具备“动静相宜”的拍摄能力,并做到了长寿命、高可靠,是真正超便携的航天相机。

4 升级任意角度旋转的太阳翼

 太阳翼是最直接接触外部环境的卫星部件。嫦娥二号卫星处在高温环境中,太阳光的持续直射,可能造成帆板温度过高而失效。国外已经有探月卫星因为太阳翼失效而导致整星失踪。

 因此,技术人员采用多种方法来保护帆板。首先是避开太阳直射,设计人员设计太阳翼的时候使其和太阳成30度夹角,这样温度就会大大降低。另外,嫦娥二号卫星上的太阳翼帆板可以进行任意角度的旋转,以达到最佳的保护效果。星上有一套软件系统,在温度达到一定的高度时,软件可以支持卫星让帆板停转,这时太阳翼帆板会停留在和太阳光呈60度的夹角的地方,帆板温度就会降下来。

5 直奔地月转移轨道

 嫦娥二号卫星由长征三号丙运载火箭发射至近地点高度200公里、远地点高度约380000公里的地月转移轨道。卫星与火箭分离后,在地面测控支持下,经中途修正,在近月点自主实施制动,实现月球捕获,变轨后进入100公里环月圆轨道。在环月运行期间,卫星将择机实施轨道机动,进入100公里×15公里的椭圆轨道,开展技术验证和二期工程备选着陆区成像试验;试验完成后,返回100公里环月圆轨道,开展月球科学探测。

B、嫦娥二号发射的技术进步:

首先,嫦娥一号卫星采用的调相发射轨道犹如让卫星通过“走步梯”的方式,在星箭分离后依靠自身的动力达到奔月点,而嫦娥二号卫星直接由火箭送入地月转移轨道奔月口,好像坐的是“电梯”,一步到位。“嫦娥一号卫星发射时,考虑最多的是首次飞行的成功要求,所以采用了火箭的常规发射方式。嫦娥二号卫星发射时,已经积累了经验,所以就采用了新发射方式。”新的发射方式对探月工程后续发展和深空探测具有非同一般的意义。嫦娥二号卫星总设计师黄江川介绍,对于月球探测和深空探测的航天器来说,其上天成本甚至是几倍于同重量的黄金。因此,我国要想实现更大重量或者更远距离的空间探测,必须最充分地利用火箭的推力,减少卫星燃料的消耗。因此,“长三丙”火箭采用地月转移轨道发射嫦娥二号卫星,实际上使我国月球探测和深空探测具有了一种全新的能力。与此同时,这种地月转移轨道发射方式,可以大大缩短卫星奔月的时间。相比于嫦娥一号卫星,嫦娥二号卫星的奔月时间缩短了一半还多,预计112小时(近5天)即可到达月球。
第二,嫦娥二号的轨道测控,从“固定靶”到“移动靶”,因为“从原理上讲,火箭发射的不同轨道只是火箭最终达到点和最终速度的不同。其实,轨道设计很复杂。”地月转移轨道的轨道设计要受到多方面因素制约,其中主要包括火箭一级落区、测控覆盖范围和地月日三者之间的运动规律。我国在西昌卫星发射中心发射的火箭,其一二级分离后,一级火箭的壳体和发动机按规定要落在云南省特定的区域内。在这个区域,已经形成了发射时人员撤离的惯例,对地面人员的安全容易管理。所以设计轨道时,必须把一级火箭的落区限定在原有特定区域。这使火箭在一级飞行时的轨道没有“自由发挥”的余地。第二个因素是我国发射测控网的限制。在现阶段,我国的测控网主要包括三个部分,一部分是我国陆上建设的测控站,另一部分是通过合作可以使用的外国陆上测控站,还有一部分就是我国目前在役使用的几艘测控船。这些不同的设施构成了我国火箭发射时可利用的测控网。火箭发射时,测控系统要对火箭进行实时测控。因此,其飞行轨道必须处于测控网覆盖的范围内。第三个制约因素来自地月日的运动规律。地月转移轨道要求星箭分离时,卫星必须处在奔月轨道入口处,否则只有通过卫星机动的方式进行轨道调整,违背了节省卫星燃料的最基本要求。所以,火箭必须把卫星准确送入轨道的入口处。把卫星准确送入轨道的入口处,就意味着星箭分离时卫星具有符合要求的初速度、太阳翼必须处于太阳直射光线下以便卫星有足够的能源。“发射的时间不同,轨道的入口也不同,同时太阳直射光线的角度也会发生变化。”所以,必须严密考虑地月日三者之间的相互关系和运动规律。本次发射由‘固定靶’升级为‘移动靶’,难度自然大大增加。”在嫦娥二号卫星确定由“长三丙”火箭发射后,中国运载火箭技术研究院的专家认真地设计了火箭的发射轨道。之后,又经过来自全国的专家多次反复核算,才最终确定下来。

C、嫦娥二号任务的测控系统

北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、远赴大洋的海上测量船、建于南美测控站以及欧洲空间局所属测控站组成。为了达到精确测轨和准确的轨道控制,任务的测控系统进行了种种改进例如增加一艘远洋测量船、优化轨道控制策略、研制S/X频段统一测控系统、改造青岛站和喀什站等等。其中嫦娥二号肩负的一项重要任务——验证对嫦娥三号至关重要的X频段测控技术。“有了这个频段,我们可以用更小的设备、更低的功率传输更多的数据,可以走得更远。”目前我国深空测控网建设已经启动,与印度不同,在嫦娥三号即将发射今天,我国基本具备了承担太阳系内航天器测控任务的能力。

嫦娥二号卫星测量船的准备:

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承担嫦娥二号测控任务的是中国卫星海上测控部所属的远望三号、远望五号和远望六号3艘卫星测量船。这三艘船经过数十天的航行,已经分别到达太平洋的预定海域。待卫星发射升空后,整个远望船队将通过“接力”的方式承担嫦娥二号卫星太阳帆板展开、卫星状态切换及监视等一系列重要任务

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远望五号航天测量船

而执行本次任务的三艘测量船是“两代船”。其中,远望三号船是我国第二代综合性航天远洋测量船,主要担负卫星、飞船和其他航天器全程飞行试验海上测量和控制任务,全船集中了二十世纪九十年代科学技术精华,船长180米,宽22.2米,高37.8米,排水量达1.7万吨,于1995年投入使用。

而首次参加嫦娥任务的五号船和六号船是一对“姊妹船”,是我国第三代航天远洋测量船。这两艘船分别于2007年和2008年投入使用,具有国际先进水平。五号船和六号船都是首次参加嫦娥任务。

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六号船在本次嫦娥任务中将主要负责卫星入轨段及地月转移轨道段的海上测控。

其中,卫星太阳翼展开、定向天线展开以及卫星测控模式转换等一系列动作的控制与监视将是六号船的关键任务。三艘测量船自2010年7月下旬先后驶离长江港口顺利到达预定海域。

具体到嫦娥二号卫星的技术状态的新变化,其中有三大不同点最为显著:

1 轨道不同:嫦娥一号由运载火箭送入环绕地球的椭圆轨道,再利用卫星自身推力进入地月转移轨道,而嫦娥二号卫星则直接由运载火箭送至地月转移轨道进行奔月。近月制动点轨道高度也由嫦娥一号卫星的200公里变为嫦娥二号卫星的100公里;在环月运行轨道上,嫦娥二号一改嫦娥一号的200公里的轨道高度,而主要运行在100公里的圆轨道和近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道上,这样便可以更好地探测月球表面环境,验证嫦娥三号关键技术,并对嫦娥三号备选着陆区进行高分辨率成像。

2 载荷不同:对有效载荷进行了较大调整和完善。嫦娥二号取消了原三线阵立体相机和成像光谱仪,新增了高分辨率CCD相机,旨在获取更高分辨率的月球表面三维影像,分辨率由嫦娥一号卫星的120米提高到优于10米,在近月点15公里处甚至达到1米。高分辨率CCD相机还将探测月球物质成分、月壤特性以及地月与近月空间环境。

3 系统不同:新增了技术验证分系统,包括X频段测控子系统、视频子系统及数据处理单元三部分,主要用于实现星地X频段测控体制验证,并试验降落相机和小型化、低耗能设计等相关技术,为二期工程进行先期验证和技术储备。还对卫星平台的其他分系统进行了适应性修改和完善。

D、嫦娥二号研发工作中遇到的新问题:

1 产品状态多:嫦娥二号卫星上共有214台硬件设备。其中,继承了嫦娥一号卫星的产品大约有85%,做过适应性修改的产品大约占10%,新研制的产品大约占5%。“嫦娥一号卫星研制时,所有的产品都统一上星,统一做试验,比较整齐。而嫦娥二号卫星的星上各类型产品研制进程不一样,比如新研制的产品要经过方案、初样、正样等多个阶段。”嫦娥二号卫星总指挥张廷新介绍说,卫星研制过程中,往往存在正样产品和初样产品一起测试的情况,从而大大增加了风险。
2 试验验证难:嫦娥二号卫星上有很多新技术是原来没有使用或者遇到过的。比如卫星上使用的490N发动机,在以往我国卫星上使用这种发动机的时候,其在卫星上的工作时间很短,一般卫星到达目标轨道后就切断了。而这次嫦娥二号卫星上的490N发动机不切断,要连续工作半年,多次使用这台发动机。另外,本次卫星上的主相机为TDI-CCD相机。这种相机的测试要牵涉到地面系统、星上系统和测控系统,最终会形成高清晰的图像,因此测试验证起来就相当困难。
3 产品无备份:嫦娥二号卫星本来是嫦娥一号卫星的备份星,几乎所有的产品都没有备份,所以当星上产品出现问题的时候,并没有备份产品可以马上使用。“这颗卫星的研制,对技术人员的要求极高,研制难度增大了,要做到万无一失。”张廷新说。
4 研制队伍新:在嫦娥二号卫星10个分系统的主任设计师中,只有一个是嫦娥一号卫星研制队伍中留下来的,其他的都是原来的副主任设计师,或者原来研制队伍中逐步走上重要技术岗位的年轻技术人员。在研制过程中,既要对年轻的队伍进行培养,还要严格控制质量,真正提高研制队伍的总体水平和能力。


四、嫦娥二号的发射工具“长三丙”火箭:

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2007年10月24日,“长三甲”成功将嫦娥一号送入月球大椭圆调相轨道。在发射嫦娥二号之前,“长三”火箭家族的“大哥”“长三甲”,是执行任务最多、成功率最高的纪录保持者,已经成功将18颗卫星送入预定轨道。但是,相比于嫦娥一号卫星,嫦娥二号卫星增加了技术试验分系统,重量增加了130多千克,足有2480千克,无论是从轨道参数等技术要求还是从载重要求来说,“长三甲”都不足以担此重任。而排行“老二”的“长三乙”当时是目前国内推力最大的火箭,高轨卫星的载重量达到5.5吨。总重不到3吨的“嫦娥二号”卫星对“长三乙”火箭来说有些运力上的浪费。所以定下来用2008年上半年才首飞的拥有两个助推器“长三丙”火箭来发射嫦娥二号,这次发射是“长三丙”第五次飞行。

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五、为三妹好好看看降落区:

月球虹湾地区是我国嫦娥三号的预选着陆区,按照探月二期工程计划,嫦娥二号卫星将对这一区域进行分辨率优于1.5米的成像试验,为嫦娥三号探路。虹湾,又名“彩虹湾”。当我们仰望夜空时,就能看到月球上有大面积的暗黑色区域,那就是月海。月海并不是真正意义上的海,而是由类似地球玄武岩的岩石组成的平原,月海伸向月陆的部分称为月湾和月沼,虹湾就是月球的月湾之一。据探月工程总设计师吴伟仁介绍,嫦娥三号预计发射登陆器着陆的虹湾位于月球北纬43度左右、西经31度左右,南北长约100公里、东西长约300公里。虽然嫦娥三号有四、五个预选着陆区,但首选还是虹湾,因为该地区地质构造复杂,有典型性,具有很高的科学探测价值。着陆区选点有几个要求:第一要保证安全,所以必须考虑那里的地形地貌。虹湾是一大片平地,降落比较容易;第二要考虑能源供应;第三,通讯要畅通,不能找一个地方,结果和我国联系不上。此外还要选在别人没去过的地方。嫦娥二号卫星成功传回虹湾地区高分辨率图像,是任务取得圆满的成功的一个重要标志。10月26日21时27分,北京航天飞行控制中心对嫦娥二号卫星实施了降轨控制,约18分钟后,卫星成功进入了远月点100公里、近月点15公里的试验轨道,为在月球虹湾区拍摄图像做好准备。27日嫦娥二号卫星上的CCD相机开始为月球虹湾区进行拍照。

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嫦娥二号所拍摄虹湾局部影像图

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拉普拉斯-A三维景观图

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虹湾局部三维景观图

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南极环形坑

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丹聂耳撞击坑

六、嫦娥二号拍摄的月球图:

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2012年2月6日,国家国防科技工业局发布“嫦娥二号”7米分辨率全月球影像图

2010年10月24日16时49分,嫦娥二号月球探测器搭载的CCD立体相机首次开机工作,并成功获取了月表的影像数据。按照嫦娥二号任务科学探测计划,到2011年5月20日,先后获取了607轨100km高度和15km高度的月球影像数据。在此基础上,完成了7米分辨率月球全影像图的制作。制作完成的7米分辨率的全月球分幅影像图产品,共746幅,总数据量约800GB。同时,科研人员还制作完成了50米分辨率标准分幅影像图产品和全月球数据镶嵌影像图产品。嫦娥二号7米分辨率全月球影像数据,相对配准精度不超过两个像元,影像色调一致,层次丰富,图像清晰。国际上除中国外,还没有其他国家获得和发布过优于7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。经过相关领域专家评审,一致认为:嫦娥二号7米分辨率全月球影像图的数据处理和制图质量得到了严格、有效控制,影像图的空间分辨率、影像质量、镶嵌精度、数据一致性和完整性等优于国际同类产品,到达国际领先水平。

七、华丽的离开月球:

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嫦娥二号妹子在2011年06月09日下午4时50分05秒华丽丽的飞离月球轨道,飞向150万公里外的第2拉格朗日点进行深空探测。华丽的离开主要是为了测试深空探测能力 ,嫦娥二号通过到达预定的区域,证明中国已经有能力到达那里,为以后进行火星等其他深空探测打下良好的基础,并储备一些宝贵的信息材料,所以嫦娥二号成为第一颗直接从月球轨道飞向深空轨道的卫星。

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2013年1月5日23时46分,刚刚成功飞越探测图塔蒂斯小行星的嫦娥二号卫星,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,突破1000万公里,这标志着我国深空探测飞行控制能力得到新的跃升。据了解,与近地飞行器8万公里、嫦娥一号卫星38万公里的距离相比,此次1000万公里是中国航天器迄今为止到达的最远距离。此前,北京航天飞控中心精确控制嫦娥二号卫星,在世界上首次实现从月球轨道出发,进入距离地球约150万公里远的日地系统拉格朗日L2点环绕轨道,成功飞越700万公里外的图塔蒂斯小行星。北京航天飞行控制中心总工程师介绍,嫦娥二号突破了多项深空探测飞控关键技术,首次实现并掌握了1000万公里远的轨道设计与控制技术,在燃料最优化分析利用、轨道衰变规律等方面也取得了丰硕的成果,使我国深空探测能力得到新的跃升,也将为我国后续实施载人航天、月球探测、深空探测等航天工程提供有力的技术支持。
2013年2月28日10时18分,嫦娥二号卫星与地球间距离成功突破2000万公里,标志着中国月球及深空探测能力实现新的跃升。卫星状态良好,各项飞控事件执行正常,嫦娥二号卫星正继续向更远的深空飞行。
嫦娥二号作为二期工程先导星,承担着为月面软着陆验证部分关键技术,并对后续预选着陆区实施精确探测的使命。

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2013年6月,嫦娥二已距地球超过3500万公里,预计7月14日突破5000万公里。
2013年7月14日1时许,已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星与地球间距离突破5000万公里,再次刷新“中国高度”。而嫦娥二号的卫星状态良好,还在继续向更远的深空飞行。

迄今,美国进行了59次月球探测活动,前苏联64次,中国和日本各两次,欧空局和印度各1次,共129次。成功或基本成功66次,失败63次。全球仅有美国、前苏联完成了13次无人月球表面软着陆。美国实现了载人登月,前苏联开展了两次月面无人巡视探测。在嫦娥二号为代表的探月计划成功的历史基础上,让我们在此预祝嫦娥三号任务圆满成功!
楼主辛苦了。楼主是好人。
LZ辛苦了
小_渔夫 发表于 2013-11-29 22:52
LZ辛苦了
主要是试着做一个帖子的模板,等嫦娥三发射完,按照这个套路再整理一下。
這麼豐富的內容 學習中  期待嫦娥3號的出現