29日,西昌衛星發射中心負責人宣布,“嫦娥二號”任務擬于9月30日開始加注火箭推進劑,10月1日至3日擇機實施衛星發射。發射前夕,本報記者專訪了探月工程二期“嫦娥二號”任務相關技術負責人。
探月工程二期的開路先鋒
“嫦娥二號”任務的主要目標,是為探月工程二期實現月面軟著陸開展部分關鍵技術試驗,積累工程經驗,并在“嫦娥一號”任務基礎上繼續月球科學的探測和研究。據介紹,嫦娥二號衛星在嫦娥一號備份星基礎上進行技術改進,是二期工程的技術先導星。
探月工程副總設計師于登云說,所謂“先導”,是相對于探月工程二期中的“嫦娥三號”、“嫦娥四號”而言,主要體現在直接奔月、100公里軌道繞月、變軌到離月球15公里軌道、對備選著陸區進行高分辨率成像等方面。
“嫦娥二號”任務選擇與“嫦娥三號”任務相似的奔月、月球捕獲軌道,通過實際飛行掌握直接奔月和100公里近月捕獲技術,將為“嫦娥三號”月球軟著陸任務探索技術途徑。專家比喻說,“嫦娥二號”就是探月工程二期的開路先鋒。
約112小時抵達月球
據探月工程相關技術負責人介紹,嫦娥二號衛星的探月活動整個過程大致為:在西昌衛星發射中心,長征三號丙運載火箭將把嫦娥二號衛星送入近地點高度200公里、遠地點高度38萬公里的直接奔月軌道。衛星奔月飛行約需112小時,期間計劃進行2?3次軌道修正。
當衛星到達月球附近的特定位置時,實施近月制動,進入近月點100公里的橢圓軌道。再經過兩次軌道調整,進入100公里的極月圓軌道。之后,衛星擇機變軌,進入100公里乘15公里的橢圓軌道,拍攝探月后續任務著陸的月球虹灣備選著陸區圖像。1?2天后,衛星返回100公里環月軌道,繼續開展技術試驗和科學探測。
于登云介紹說,“嫦娥二號”任務主要分為工程和科學兩大目標。從工程上來說,“嫦娥二號”任務這次有兩大目標,即驗證先進技術、探測備選著陸區。
嫦娥二號衛星系統副總設計師饒偉說,嫦娥二號衛星到15公里軌道上時特別對嫦娥三號探測器的備選著陸區勘測成像,獲取地形地貌信息以保證其未來安全著陸。
饒偉說,嫦娥三號探測器計劃于2013年左右發射并在月球軟著陸,目前選擇在月球的虹灣地區著陸,因此要對這么一塊南北100公里、東西300公里的區域預先進行高分辨率成像。
從科學目標上說,“嫦娥二號”任務有四個科學目標,除了前面提到的要獲取分辨率優于10米的月球表面三維影像之外,還有探測分析月球表面元素含量與分布、探測月壤、探測地月與近月空間環境。
成功傳回虹灣地區高分辨率圖像,將成為任務圓滿成功標志
探月工程總設計師吳偉仁說,“嫦娥二號”任務需要攻克的難點,包括突破地月轉移軌道發射技術、環月飛行軌道控制技術、深空測控通信技術和高分辨率立體相機的研制等四大關鍵技術難題。
探月工程有關技術負責人介紹說,火箭系統有將近3萬多個元器件,將近10萬個電纜電線,有4800多條焊縫。衛星系統有5萬多個元器件。8萬多元器件質量是否過硬,任何東西出問題都會影響成敗。
按照“嫦娥二號”任務既定計劃,如果嫦娥二號衛星經過第三次近月制動,成功進入工作軌道,標志任務取得基本成功;衛星成功傳回虹灣地區高分辨率圖像,就標志著任務取得圓滿成功。
“嫦娥二號”三大看點(鏈接)
“嫦娥二號”任務的關鍵環節有三個,是公眾可以關注的看點:
第一個環節,就是衛星要直接發射到奔月軌道也就是地月轉移軌道的入口,能不能精確入軌,被認為是最關鍵的一個環節。
第二個環節,是衛星到達月球附近的時候,能不能被月球捕獲。
第三個環節,就是繞月一段時間過后衛星要進行降軌。因為降軌必須在月球的背面,地面測控系統夠不著,完全靠衛星自主控制。
“這次拍的月球照片會更完美!”
“‘嫦娥二號’各大系統產品和技術狀態良好,發射前準備基本就緒!9月29日,在西昌衛星發射指控中心舉行的記者見面會上,探月二期工程的四大系統有關負責人表示。
“針對嫦娥二號衛星發射,發射場系統技術改進達上百項!蔽鞑l星發射中心總工程師陶鐘山說,火箭、衛星進場后,測試順利。
據中國運載火箭技術研究院副院長郝照平介紹,發射嫦娥二號的長征三號丙型火箭歷經兩年研制,在今年5月完成總裝測試,9月3日運抵西昌,于30日開始加注。
衛星系統副總設計師饒偉說,自7月10日空運進發射場后,嫦娥二號衛星完成了設備的狀態確認,目前產品質量穩定,性能指標全部滿足要求。
地面應用系統總指揮劉曉群說,“有了上次的經驗,加上這次衛星拍攝月球距離更近、分辨率更高,嫦娥二號衛星傳回的月球照片會更漂亮、更完美!”
火箭燃料加注,是個危險活兒
長征三號丙火箭升空前必須加注數百噸常規燃料。常規燃料具有很強的毒性、腐蝕性,因此,燃料加注前的準備工作不能有一絲差池。
9月29日下午,記者來到西昌衛星發射中心發射場,看這群“離危險最近的人”做燃料加注前的準備工作。常規燃燒劑加注系統指揮員楊坤告訴我們,火箭燃料分常規和低溫兩種,先加注常規燃料,再加注低溫燃料,“火箭點火瞬間的最佳溫度在15攝氏度左右,因為燃料加注后不會馬上發射、會產生回溫,所以現在要調到不高于10攝氏度”。
調溫是一項程序復雜、要求苛刻的技術活兒:氣象工作人員先提取未來72小時逐時氣溫預報參數,計算加注量人員根據這些數據、當前常規燃料溫度和火箭發射時常規燃料需要達到的溫度,計算出常規燃料調溫參數;常規燃燒劑加注系統的工作人員根據這些參數,開始緊張的調溫工作。西昌衛星發射中心發射測試站黨委書記尹紹平說,“必須千方百計排除可能發生的危險,確保把‘嫦娥二號’安全送上天!”
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