软着陆最后调整：嫦娥3号今晚进入椭圆轨道

软着陆最后调整：嫦娥3号今晚进入椭圆轨道


2013-12-10


据中国之声《新闻纵横》报道，今天晚上，嫦娥三号探测器将在地面测控系统的指令下，实施轨道机动，从100公里×100公里的圆轨道上，通过降轨进入100公里×15公里的椭圆轨道，“落月”之旅更近一步。嫦娥三号为什么要从圆轨道进入椭圆轨道？进入椭圆轨道后，还有哪些工作要做？
据航天科技集团中国空间技术研究院嫦娥三号任务探测器系统专家马继楠介绍，这个椭圆轨道就是实施动力下降前的目标轨道，这也是动力下降前，软着陆之前所做的最后一次轨道调整，因此不光是相关系统专家此时神经高度紧张，对于关心嫦娥三号的天文爱好者来说，也是要捏一把汗的。
事实上，椭圆轨道分为远月点和近月点，近月点就是要准备下降的一个位置，嫦娥三号要达到近月点的话，从明天开始，还要再飞行4、5天，然后找到近月点，此时距离月球高度是15公里，然后就要开始下降软着陆了。
“落月”应该说是嫦娥三号要完成的最高难度的动作，要是实现月球的“软着陆”，还有一系列的考验在等待着嫦娥三号，那它将如何应对？
从15公里高度到最终安全降落到月球表面，嫦娥三号将经历发射升空以来，最为“惊心动魄”的一个阶段——动力下降段。因为，动力下降段，嫦娥三号完全要依靠自动控制，完成降低高度、测距、测速、确定合适的着陆地点，自由落体着陆等一系列动作，这一阶段地面测控基本已经“无能为力”，而总共完成这一阶段只有十几分钟时间。探测器系统副总指挥谭梅把这段时间称为“黑色750秒”：
谭梅：咱们测控的都跟不上了，你根本来不及底下判断，再去上去执行，完全是自己自动控制的。动力下降开始然后整个的过程就是事先是着陆器的一个计算机，它是事先需要把这个程序都是要设定好的。
按照任务要求，嫦娥三号将在月球表面相对平坦的虹湾地区软着陆。为实现这一目标，嫦娥三号将使用最大推力为7500牛的变推力发动机，反向启动进行减速。变推力是指发动机能够产生从1500牛到7500牛的可调节推力，从而对嫦娥三号实现精准控制。谭梅解释说：
谭梅：飞行过程中由于推进剂的消耗，探测器的重量就减少了，所以推力也跟着变，推力也往下调，因而要有一个变推力的发动机。
航天科技集团六院十一所副所长陈炜介绍，此前美国在阿波罗登月计划里边才有了“变推力发动机”的出现，现在虽然我国是首次在航天器上使用变推力发动机，但在国际上已经处于领先位置，远超过了美国当时的水平：
陈炜：嫦娥三号这个主发动机是我们国家现在航天器上最大推力的发动机，咱们原先以前就是神舟上面的发动机最大是2500牛，我们就是7500牛目前我国航天器上最大突破。
尽管使用了先进的变推力发动机，同时嫦娥二号已经为嫦娥三号拍摄了优于1.5米分辨率的虹湾区域影像图，但是，月球虹湾仍旧存在坡度、石块等不确定地质条件。探测器着陆系统副总指挥张熇说，毕竟没有真正到过月球，落月的风险是存在的：
张熇：这个坡度在四十米的长基线上范围内，平均下来可能很小，而着陆器的腿伸出来只有五米，但这个局部五米也许坡度更大一点，这也是我们一直说的着陆风险，因为没去过，不知道实际情况，只能按照现有资料评估下来应该95%以上的可能不会遇到这种大坡大坑。
为了能够让“嫦娥三号”避开这些危险，嫦娥三号着陆器携带的测距测速敏感仪将发挥作用，它们相当于嫦娥三号的“眼睛”，在降落过程中对月球表面快速扫描，甚至绘制出三维立体的月球表面影像供程序分析判断，并在100米高度像直升飞机一样悬停，最终把嫦娥三号平移到最佳的着陆点上空。在这一过程中，还要对嫦娥三号的飞行姿态进行控制，确保着陆器垂直于月球赤道着陆。
张熇：一公里左右有一次光学成像，在大范围找一个相对平的地方挪到那附近，然后一百米悬停的时候再找一次，找一个相对平的地方，然后落下去。
为了避免扰动月球表面的月尘，嫦娥三号在距离月球四米左右的位置将关闭反推力发动机，在月球四米左右的高度进行自由落体，此时，着陆器底下，四个具有吸收能量作用的金属腿型结构将起到缓冲作用。
张熇：即使月面是平的，着陆器四个腿也不一定同时着地，肯定有先后，因而它的压缩形成就不一样，所以我们容忍15度倾斜不会翻。目前掌握的资料是，月壤的承载强度随着深度的增加，不会陷得太厉害。
据了解，在嫦娥三号从15公里到月球表面软着陆的过程中，着陆器还将同步开展月表地形、地质的研究。成功实现软着陆后，除了释放“玉兔号”月球车外。扎根月球、不能移动的着陆器将利用月基光学望远镜进行天文观测，利用极紫外相机对地球周围的等离子体层进行极紫外成像探测。探月工程副总指挥李本正说，这将是我国航天器首次地外天体的软着陆，着陆器所承担的科学任务也意义非凡：
李本正：特别这次将光学望远镜送到月球上，在月球上进行太空观测，这个过去没有做过，包括其他国家都没有做的，在月球上进行深空观测的能力会大大提高。来源：中国航空新闻网





http://www.dsti.net/Information/Viewpoint/64164软着陆最后调整：嫦娥3号今晚进入椭圆轨道


2013-12-10


据中国之声《新闻纵横》报道，今天晚上，嫦娥三号探测器将在地面测控系统的指令下，实施轨道机动，从100公里×100公里的圆轨道上，通过降轨进入100公里×15公里的椭圆轨道，“落月”之旅更近一步。嫦娥三号为什么要从圆轨道进入椭圆轨道？进入椭圆轨道后，还有哪些工作要做？
据航天科技集团中国空间技术研究院嫦娥三号任务探测器系统专家马继楠介绍，这个椭圆轨道就是实施动力下降前的目标轨道，这也是动力下降前，软着陆之前所做的最后一次轨道调整，因此不光是相关系统专家此时神经高度紧张，对于关心嫦娥三号的天文爱好者来说，也是要捏一把汗的。
事实上，椭圆轨道分为远月点和近月点，近月点就是要准备下降的一个位置，嫦娥三号要达到近月点的话，从明天开始，还要再飞行4、5天，然后找到近月点，此时距离月球高度是15公里，然后就要开始下降软着陆了。
“落月”应该说是嫦娥三号要完成的最高难度的动作，要是实现月球的“软着陆”，还有一系列的考验在等待着嫦娥三号，那它将如何应对？
从15公里高度到最终安全降落到月球表面，嫦娥三号将经历发射升空以来，最为“惊心动魄”的一个阶段——动力下降段。因为，动力下降段，嫦娥三号完全要依靠自动控制，完成降低高度、测距、测速、确定合适的着陆地点，自由落体着陆等一系列动作，这一阶段地面测控基本已经“无能为力”，而总共完成这一阶段只有十几分钟时间。探测器系统副总指挥谭梅把这段时间称为“黑色750秒”：
谭梅：咱们测控的都跟不上了，你根本来不及底下判断，再去上去执行，完全是自己自动控制的。动力下降开始然后整个的过程就是事先是着陆器的一个计算机，它是事先需要把这个程序都是要设定好的。
按照任务要求，嫦娥三号将在月球表面相对平坦的虹湾地区软着陆。为实现这一目标，嫦娥三号将使用最大推力为7500牛的变推力发动机，反向启动进行减速。变推力是指发动机能够产生从1500牛到7500牛的可调节推力，从而对嫦娥三号实现精准控制。谭梅解释说：
谭梅：飞行过程中由于推进剂的消耗，探测器的重量就减少了，所以推力也跟着变，推力也往下调，因而要有一个变推力的发动机。
航天科技集团六院十一所副所长陈炜介绍，此前美国在阿波罗登月计划里边才有了“变推力发动机”的出现，现在虽然我国是首次在航天器上使用变推力发动机，但在国际上已经处于领先位置，远超过了美国当时的水平：
陈炜：嫦娥三号这个主发动机是我们国家现在航天器上最大推力的发动机，咱们原先以前就是神舟上面的发动机最大是2500牛，我们就是7500牛目前我国航天器上最大突破。
尽管使用了先进的变推力发动机，同时嫦娥二号已经为嫦娥三号拍摄了优于1.5米分辨率的虹湾区域影像图，但是，月球虹湾仍旧存在坡度、石块等不确定地质条件。探测器着陆系统副总指挥张熇说，毕竟没有真正到过月球，落月的风险是存在的：
张熇：这个坡度在四十米的长基线上范围内，平均下来可能很小，而着陆器的腿伸出来只有五米，但这个局部五米也许坡度更大一点，这也是我们一直说的着陆风险，因为没去过，不知道实际情况，只能按照现有资料评估下来应该95%以上的可能不会遇到这种大坡大坑。
为了能够让“嫦娥三号”避开这些危险，嫦娥三号着陆器携带的测距测速敏感仪将发挥作用，它们相当于嫦娥三号的“眼睛”，在降落过程中对月球表面快速扫描，甚至绘制出三维立体的月球表面影像供程序分析判断，并在100米高度像直升飞机一样悬停，最终把嫦娥三号平移到最佳的着陆点上空。在这一过程中，还要对嫦娥三号的飞行姿态进行控制，确保着陆器垂直于月球赤道着陆。
张熇：一公里左右有一次光学成像，在大范围找一个相对平的地方挪到那附近，然后一百米悬停的时候再找一次，找一个相对平的地方，然后落下去。
为了避免扰动月球表面的月尘，嫦娥三号在距离月球四米左右的位置将关闭反推力发动机，在月球四米左右的高度进行自由落体，此时，着陆器底下，四个具有吸收能量作用的金属腿型结构将起到缓冲作用。
张熇：即使月面是平的，着陆器四个腿也不一定同时着地，肯定有先后，因而它的压缩形成就不一样，所以我们容忍15度倾斜不会翻。目前掌握的资料是，月壤的承载强度随着深度的增加，不会陷得太厉害。
据了解，在嫦娥三号从15公里到月球表面软着陆的过程中，着陆器还将同步开展月表地形、地质的研究。成功实现软着陆后，除了释放“玉兔号”月球车外。扎根月球、不能移动的着陆器将利用月基光学望远镜进行天文观测，利用极紫外相机对地球周围的等离子体层进行极紫外成像探测。探月工程副总指挥李本正说，这将是我国航天器首次地外天体的软着陆，着陆器所承担的科学任务也意义非凡：
李本正：特别这次将光学望远镜送到月球上，在月球上进行太空观测，这个过去没有做过，包括其他国家都没有做的，在月球上进行深空观测的能力会大大提高。来源：中国航空新闻网





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