萤火一号

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 17:38:07
萤火一号是中国火星探测计划中的第一颗火星探测器,作为中俄航天合作项目之一,计划于2009年10月和俄罗斯的“福布斯-土壤”卫星一起搭载联盟号运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。大约经历10至11个半月的飞行后,进入火星轨道。萤火一号主要研究火星的电离层及周围空间环境,火星磁场等。

设计参数
尺寸:750×750×600 mm 重量:110 kg
功率:90 W(平均)180 W(峰值)
数据传输速率:80 bit/s
2 x 3块太阳能电池板,全长7.85米

组织 中国航天局
任务类型 轨道
环绕星体 火星
发射日期 2009年10月
运载火箭 联盟号运载火箭
任务持续至 1 年
质量 110 kg
轨道倾角 5°
轨道周期 3 天
远拱点 800 km
近拱点 80000 km


拱点(apsis,复数为apsides)在天文学上的意义是在椭圆轨道上运行的天体最接近或最远离它的引力中心,通常也就是系统的质量中心的点。
最靠近引力中心的点称为近拱点(periapsis)或近心点(pericentre),而距离最远的点就称为远拱点(apoapsis)[1]或远心点(apocentre)。连接近拱点和远拱点的直线称为拱点线,是椭圆的长轴,也是椭圆内最长的直线。
以下是用于辨识椭圆轨道的项目:
在环绕地球的轨道上,最常用的是近地点(perigee)和远地点(apogee)。
在环绕太阳的轨道上,最常用的是近日点(perihelion)和远日点(aphelion)。
在阿波罗计划中,环绕月球的轨道上,最常用的是近月点(pericynthion)和远月点(apocynthion)。萤火一号是中国火星探测计划中的第一颗火星探测器,作为中俄航天合作项目之一,计划于2009年10月和俄罗斯的“福布斯-土壤”卫星一起搭载联盟号运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。大约经历10至11个半月的飞行后,进入火星轨道。萤火一号主要研究火星的电离层及周围空间环境,火星磁场等。

设计参数
尺寸:750×750×600 mm 重量:110 kg
功率:90 W(平均)180 W(峰值)
数据传输速率:80 bit/s
2 x 3块太阳能电池板,全长7.85米

组织 中国航天局
任务类型 轨道
环绕星体 火星
发射日期 2009年10月
运载火箭 联盟号运载火箭
任务持续至 1 年
质量 110 kg
轨道倾角 5°
轨道周期 3 天
远拱点 800 km
近拱点 80000 km


拱点(apsis,复数为apsides)在天文学上的意义是在椭圆轨道上运行的天体最接近或最远离它的引力中心,通常也就是系统的质量中心的点。
最靠近引力中心的点称为近拱点(periapsis)或近心点(pericentre),而距离最远的点就称为远拱点(apoapsis)[1]或远心点(apocentre)。连接近拱点和远拱点的直线称为拱点线,是椭圆的长轴,也是椭圆内最长的直线。
以下是用于辨识椭圆轨道的项目:
在环绕地球的轨道上,最常用的是近地点(perigee)和远地点(apogee)。
在环绕太阳的轨道上,最常用的是近日点(perihelion)和远日点(aphelion)。
在阿波罗计划中,环绕月球的轨道上,最常用的是近月点(pericynthion)和远月点(apocynthion)。
2007年05月

  火星探测是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动,神舟飞船只是飞上几百公里的太空,“嫦娥”飞船则要飞38.4万公里到月球,而眼前“萤火一号”遥远的火星之旅却得走完整整3.5亿公里的漫长路程,这是我国深度空间技术和航天器研制水平的飞跃。
  
  舒展起宛如长臂般的蓝色太阳帆板,六面体的白色身躯上布有摄像头,昨天,中国首个火星探测器“萤火一号”在上海闵行区博物馆第一次揭开它的神秘“面纱”。
  
  而在展示“萤火一号”模型的同时,其设计方上海航天局有关人士还透露了2009年我国首次探测火星的发射计划、使命任务以及“萤火一号”身上的奇妙特性。
  
  走完3.5亿公里漫长路程
  
  作为位于地球外侧最近的一颗行星,火星和地球的最近距离5670万公里,最远距离则有4亿公里,现在认为它有稀薄的大气,也有四季交替的气候变化,但它依然是人类至今未能到达的神秘领域。2007年4月,中俄两国总理举行会晤,签署了火星探测项目合作相关文件。按照任务分工,中国火星探测器由上海航天局负责总研制。
  
   “它是继载人航天、探月工程后,我国又一次重大航天科学计划。”昨天,指着眼前初步命名为“萤火一号”的火星探测器模型,上海卫星工程研究所火星探测项目的负责人陈昌亚激动地说,此前我国的“神舟”飞船只是飞上几百公里的太空,“嫦娥”飞船则要飞38.4万公里到月球,而眼前“萤火一号”遥远的火星之旅却得走完整整3.5亿公里的漫长路程,这是我国深度空间技术和航天器研制水平的飞跃。
  
  模型仅一辆自行车大小
  
  昨天在沪现身的“萤火一号”模型只有一辆自行车的大小,届时它的实际质量将重达110公斤,体积有750×750×600mm,太阳帆板展开将达到7.85米,设计寿命2年,身为首位火星“探测兵”,它将携带等离子探测包、掩星探测接收机、光学成像仪和磁通门磁强计等先进的有效载荷。
  
   “我们的探测器将和俄罗斯的探测器一起飞往火星。”上海航天局有关人士昨天介绍了“萤火一号”抵达火星的全过程———即2008年4月探测器完成初样,2009年6月完成真样,根据协议,2009年10月,“萤火一号”将与俄方的火星土壤采样返回探测器Phobos-Grunt(简称“福布斯探测器”)一起由俄运载火箭同时发射,发射地点是在哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射中心。
  
   2010年进入火星轨道探测
  
  升空后,“萤火一号”将在距地面200公里的远轨道飞行4小时,然后启动主发动机,飞到距地面1万公里的过渡椭圆轨道无动力飞行26个小时。紧接着,“萤火一号”将迎来彻底告别地球的那一时刻,伴随着主发动机的再次启动,它就将进入从地球到火星的双曲线轨道,开始预计长达10到11个半月的太空旅程。
  
  到2010年,“萤火一号”将由俄方探测器送入绕火星的椭圆形轨道,此刻太阳帆板将会展开,完成对太阳、对地球和对火星三个工作模式的切换,在近火点(距离火星最近的点)800公里、远火点80000公里、轨道倾角正负5度的火星大椭圆轨道上开展火星空间环境的科学探测,正式开始履行它的火星探测使命。
  
   “萤火一号”不再返回故乡
  
   “它浑身上下都将不带磁。”陈昌亚透露,为成功完成使命,“萤火一号”有自己奇妙特性。
  
  比如,因为火星空间的磁非常微弱,而“萤火一号”就是要研究相关的磁现象,为了避免研究受到探测器自身的干扰,所以“萤火一号”的材料都将做到是一律无磁。
  
  另外,不同于地球上适宜人类的气温,火星的温差将比月球还要大,所以“萤火一号”上的热控技术将受到前所未有的考验,为此探测器上的热控装置将按照最严酷的环境来设计应对考验。
  
  最神奇的还是有着“万里传音”本领的掩星探测技术,届时,“萤火一号”将与俄方的“福布斯探测器”合作开展双星对火星电离层的掩星探测,这意味着两颗探测器虽然分处在远离地球的火星两端,相隔千里万里,有可能有星体相阻隔,但是依然能通过掩星探测接收机等实现彼此之间数据的共享,从而可以实现对处在正午和子夜时的火星电离层的探测,这将填补目前国际上火星电离层掩星探测的空白。
  
   “‘萤火一号’将会通过围绕火星飞行完成探测。”陈昌亚昨天强调,不同于我国的“嫦娥”探月工程,“萤火一号”并不会登陆火星的表面,而是在火星轨道上收集各种科学数据,然后通过远距离传输技术,不断把数据传回给我国的地面科研人员。最后,“鞠躬尽瘁”的“萤火一号”将不会再返回它的故乡,而是将永远地留在浩瀚的太空。
  
   “萤火一号”
  
   ●实际质量为110公斤,主体部分长75厘米,宽75厘米,高60厘米
  
   ●它的两侧是展开的太阳能帆板,太阳帆板展开将达到7.85米
  
   ●在卫星有效载荷的主体部分,有多个探测通道,一双双“眼睛”对准火星
  
   ●设计寿命是两年,2008年4月探测器完成初样,2009年6月完成真样,2009年10月,“萤火一号”与俄方的火星土壤采样返回探测器Phobos-Grunt(简称“福布斯探测器”)一起由俄运载火箭同时发射,发射地点是在哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射中心
  
   “萤火一号”探测使命
  
   ●探测火星的空间环境
  
   ●探寻火星水的消失机制
  
   ●揭示火星这样的类地行星空间环境演化的特征
  
   ●与此同时,我国的“萤火一号”和同行的俄罗斯“福布斯探测器”上具有一些完全相同的火星空间环境探测仪器,能够在火星实施同时探测,研究火星电离层和太阳风的相互作用
  
  人类探测火星简史
  
   1962年前苏联火星1号探测火星失败
  
   1965年美水手4号探测器飞越火星
  
   1971年前苏联火星2号在火星着陆
  
   1972年美水手9号沿火星轨道飞行
  
   1976年海盗1号和2号在火星着陆
  
   1989年福波斯1、2号飞往火星途中失踪
  
   1993年火星观察者抵火星轨道前失踪
  
   1996年俄“火星-96”发射失败
  
   1997年火星环球勘探者进入火星轨道
  
   1997年美火星探路者在火星着陆
  
   1998年美国发射火星气候探测器
  
   1999年美发射火星极地着陆者探测器
  
   2003年欧洲发射“火星快车”2009年俄罗斯探测“火卫一”
我国首个火星探测器萤火一号明年10月发射  
2008年12月05日

   中俄联合火星探测项目副总设计师陈昌亚昨日向记者证实,我国首个火星探测器将于明年10月发射,它将给火星和“火卫1”拍照。

  路上受俄罗斯同伴“照顾”

    由上海航天局牵头研制的“萤火一号”目前已完成四颗星(两颗“结构星”、一颗“电性星”、一颗“鉴定星”)的初样研制工作,这也是我国首颗火星探测卫星。陈昌亚告诉记者,正样只有一颗星,其研制工作正在进行中,预计明年6月可完成。

    根据中俄两国合作协议,中国的“萤火一号”将和俄罗斯的“福布斯”探测器一起搭乘俄罗斯的运载火箭飞向火星。两个探测器将一起飞行11个月,到达火星轨道后再分开。在飞行的过程中,能量由“福布斯”供给,两颗卫星通过电缆连接到一起。

    陈昌亚说,“萤火一号”将搭载两个相机,对火星和“火卫1”拍照,一个为宽视场相机,一个为窄视场相机。

    技术攻关避免被“冻死”

    陈昌亚告诉记者,“萤火一号”的在轨寿命暂定为1年,但是目前的难题是,它将遭遇7次“长火影”(长期火星阴影),时间长达8.8个小时,火星将运行至探测器和太阳之间,“萤火一号”从太阳接受能量。为了保存能量,卫星不得不进入休眠状态,然后在“长火影”结束后再加电唤醒。而经过8个多小时的休眠,舱外温度达到-200℃以下,过低的温度会影响机器唤醒,如果机器被“冻死”,则不能在加电后活过来,也就不能继续探测了。目前他们正在对此进行技术攻关。

    “萤火一号”行程

    1、明年10月份,“萤火一号”将和俄罗斯的“福布斯”探测器一起,搭乘俄罗斯的运载火箭启程。

    2、“萤火一号”将和“福布斯”一起飞行11个月,到达火星轨道后分开。飞行的过程中,能量由“福布斯”供给。

    3、分道扬镳后,“萤火一号”留下来绕火星赤道飞行探测,而“福布斯”将转途去探测“火卫1”。
  火星在中国古代被称为“荧惑”,所以中国第一颗火星探测器取其谐音,命名为“萤火一号”。2009年10月,“萤火一号”将搭乘俄罗斯运载火箭飞向太空。中俄联合火星探测副总设计师陈昌亚介绍说,“萤火一号”的自主能力要比地球卫星高,在飞行中还会经历休眠和唤醒的转换。

  2009年10月,中国第一颗火星探测器“萤火一号”将搭乘俄罗斯运载火箭的顺风车,飞往太空。和“勇气号”、“机遇号”等火星探测器相比,“萤火一号”只能算一个“小个子”。但是,“萤火一号”面临的考验相当严峻,“尤其是释放运行轨道60 天后,将遇到7次最长8.8小时的“长火影”(长期火星阴影)和火星特殊的环境的考验。”中俄联合火星探测副总设计师、上海航天局卫星工程研究所研究员陈昌亚在接受《外滩画报》记者采访时表示。

  搭乘俄罗斯运载火箭的顺风车

  “火星是位于地球轨道外侧最近的一颗行星,距离地球3.5亿公里,由于它发出特殊的红光而令人注目。西方把它称为‘战神’,中国古代则称之为‘荧惑’。‘荧惑’谐音‘萤火’,又是中国第一颗火星探测器,故取名‘萤火一号’。”陈昌亚如此向《外滩画报》记者解释“萤火一号”这个名字的来源。

  火星探测是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动。据陈昌亚透露,由上海航天局牵头研制的“萤火一号”重量为110 公斤,体积为750×750×600mm,太阳帆板展开时将达到7.85米。和它180 公斤重的美国前辈“勇气号”、“机遇号 ”,以及计划在同年发射的600 公斤重的新型火箭车, “萤火一号”算得上是火星探测器家族中的“轻骑兵”、“小个子”。

  2007年6月27日,中俄签署双边合作协议,两国将于2009 年联合开展火星探测项目。“俄罗斯航天机构计划于2009年10 月实施一项名为‘福布斯- 格朗特(Phobos-Grunt)’的火星及火卫1采样返回探测计划,进行对火星的环绕探测和火卫一的着陆探测,采集0.1-0.2kg火卫一土壤样品返回地球。俄方邀请中方参与该计划,提议与‘福布斯- 格朗特’着陆探测器共同发射一颗中国研制的火星探测器,开展中国与俄罗斯联合火星探测计划。”陈昌亚向本报记者解释。

  届时,“一箭双星”将在距地面200公里的远轨道飞行4小时,然后飞到距地面1 万公里的过渡椭圆轨道做26小时的无动力飞行。之后,伴随着火箭主发动机的再次启动,“萤火一号”彻底告别地球,进入从地球到火星的双曲线轨道,和“福布斯”同甘共苦地共同飞行11个月。

  在联合飞行的过程中,两颗卫星通过电缆连接在一起, “萤火一号”的能量由“福布斯”供给。到2010年8月之后,两颗卫星正式分道扬镳,“福布斯”将转途去探测火卫一。“萤火一号”则进入绕火星的椭圆形轨道,在“近火点”(距离火星最近的点)800公里、“远火点”(距离火星最远的点)80000公里、轨道倾角正负5度的火星大椭圆轨道上,展开太阳帆板,正式开始履行它的火星探测使命。陈昌亚介绍说, “萤火一号”和“嫦娥”的任务其实很类似,只不过探测的对象不一样。“萤火一号”拜访火星时,将共携带八件“武器”,包括两台摄像机、两台磁强计、离子探测包和光学成像仪等等,将重点探测火星的空间磁场、电离层和粒子分布及其变化规律;探测火星大气离子的逃逸率;探测火星地形、地貌和沙尘暴;探测火星赤道区重力场。

  对于探测火星周围空间环境的意义,陈昌亚表示:“通过探索火星的尘暴、近火星空间流星,收集火星大气数据,对其化学成分进行分析,再加上对火星的地表和地下结构的观测分析,人类可以发现火星上的生命痕迹。”

  零下200℃的考验

  “萤火一号”从2006年10月开始预研,2007年6年正式研制。按照中俄合作协议,中方已经完成了初样的全部研制工作,一颗结构力学星和一颗电性星已于2008年9月29日运抵莫斯科,等待中俄联合试验。“从正式研制到2009年6月出厂,只有24个月,时间紧迫。在研制过程中,还要攻克四大关键技术。”

  这四大关键技术包括:超远距离的测控通信;自主控制;超低温度的适应技术和8.8小时的长火影;还有热控技术,轻型化技术等难点,简称“三控一化”。人造地球卫星与地球的距离一般从几百公里到几万公里左右,月球距离地球约为38.4万公里,而到火星处距离约3.5亿公里,卫星的测控数传要克服信号衰减和传输时延等困难,实现深空环境下的有效通信,到火星的信号较到地球卫星接收信号要弱几千倍。

  而由于火星与地球之间距离甚远,火星探测器接收地面遥控指令时间较长,环绕火星运行时,地面测控站进行遥控的主动控制能力远低于地球卫星,因此,对火星探测器星上自主能力的要求大大提高,以降低卫星对地面系统的依赖性,不能够像地球卫星那样实时遥控。

  除此以外,“萤火一号”在整个探测过程中,将遭遇7次“长火影”,时间长达8.8个小时。此时,火星将运行至探测器和太阳之间时,主要依靠太阳能的“萤火一号”为了保存能量,不得不进入休眠状态。然后,它在“长火影”结束后再加电唤醒。而经过8.8个小时的休眠,“萤火一号”的周围环境温度达到零下200℃以下,过低的温度会影响机器休眠时的运行,如果机器被“冻死”,就不能在通电后“活”过来。“‘长火影’是小家伙不得不过的一道关。”目前,陈昌亚和“萤火一号”研制团队正在对此进行技术攻关。
http://www.9ifly.cn/sub/thread-87-1-1.html:b
今年还是明年啊!
LS,今年。因为火星大冲的缘故,火星探测器每两年多有一个发射窗口。今年是大冲年。文章是去年的,所以说明年。
等长五好了,应该可以自己发火星上去了。唉。
原帖由 hpyfy 于 2009-1-8 18:50 发表
等长五好了,应该可以自己发火星上去了。唉。

哪用得着长五
就是因为现有的长征系列发射这么小颗卫星到火星运力过剩太不划算,才搭俄罗斯的顺风车