嫦娥二号进入环月轨道将择机实施轨道平面机动(图)

510742 · 发表于 2010 年 10 月 7 日 21:35:59

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昨天上午11时06分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥二号卫星开始实施第一次近月制动，32分钟后，卫星顺利进入周期约12小时的椭圆环月轨道。
据嫦娥二号任务测控通信指挥部副指挥长、北京航天飞行控制中心副主任麻永平介绍，近月制动是卫星飞行过程中最关键的一次轨道控制。嫦娥二号卫星飞行到月球附近时，其相对月球的速度大于2.38千米/秒的月球逃逸速度，假设不减速，卫星将飞离月球。要实现绕月飞行，必须进行制动，将其飞行速度降低到月球逃逸速度以内，从而被月球引力捕获，成为月球卫星。
11时06分，北京航天飞行控制中心调度地面测控系统，向嫦娥二号发出指令，卫星发动机准时点火，工作约32分钟后，正常关机。根据实时遥外测数据监视判断，卫星顺利进入周期约为12小时的椭圆环月轨道。
与嫦娥一号卫星相比，嫦娥二号实施近月制动时距月面更近、速度更快、制动量更大。同时，月球重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大，进而对轨道控制精度和近月点捕获后快速定轨的精度提出了更高的要求。这对卫星的控制能力和测控系统的测量精度提出了更高的要求。此次近月制动成功，为嫦娥二号最终进入“使命轨道”进行科学探测活动奠定了坚实基础，使我们国家航天测控“月球精密定轨”技术得到了进一步验证，标志我们国家航天测控水平有了新的提高。
北京航天飞行控制中心将于近日择机对嫦娥二号实施一次轨道平面机动和两次近月制动，确保卫星进入周期118分钟的“使命轨道”。通过在轨测试后，卫星将开展科学探测活动。
嫦娥二号将择机实施轨道平面机动

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昨日上午，指挥控制大厅显示屏上显示嫦娥二号卫星第一次近月制动模拟动画。新华社记者田兆运摄

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遥测软件主管设计师姜萌哲
昨天上午11时06分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥二号卫星开始实施第一次近月制动，32分钟后卫星顺利进入周期约12小时的椭圆环月轨道。嫦娥二号结束五天的奔月之旅，成为我们国家第二颗月球卫星。
卫星进入椭圆环月轨道
嫦娥二号任务测控通信指挥部副指挥长、北京航天飞行控制中心副主任麻永平介绍，近月制动是卫星飞行过程中最关键的一次轨道控制。嫦娥二号飞行到月球附近时，其相对月球的速度大于2.38千米/秒的月球逃逸速度，假设不减速，卫星将飞离月球。要实现绕月飞行，必须进行制动，将其飞行速度降低到月球逃逸速度以内，从而被月球引力捕获，成为月球卫星。
昨天上午11时06分，北京航天飞行控制中心调度地面测控系统，向嫦娥二号发出指令，卫星发动机准时点火，工作约32分钟后，正常关机。根据实时遥外测数据监视判断，卫星顺利进入周期约为12小时的椭圆环月轨道。
. t P/ E P2 Q% X
将择机实施轨道平面机动
据介绍，与嫦娥一号卫星相比，嫦娥二号实施近月制动时距月面更近、速度更快、制动量更大。同时月球重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大，进而对轨道控制精度和近月点捕获后快速定轨的精度提出了更高的要求。这对卫星的控制能力和测控系统的测量精度提出了更高的要求。这次“太空刹车”使卫星结束奔月飞行，成功被月球捕获，进入周期12小时的椭圆轨道，成为我们国家第二颗绕月探测卫星，为“嫦娥二号”卫星最终进入工作轨道，进行科学探测活动奠定了坚实的基础。
北京航天飞行控制中心将于近日择机对嫦娥二号实施一次轨道平面机动和两次近月制动，确保卫星进入周期118分钟的“使命轨道”。通过在轨测试后，卫星将开展科学探测活动。

" d' {+ T! K0 \■ 解读
3 e' _8 I" S- P3 f, Q& e$ g“第一次制动关乎实验成败”
北京航天飞行控制中心总工程师助理宋军昨天表示，假设第一次近月制动失败，卫星就不可能进入环月轨道，这次探月就算是失败了。第二次和第三次近月制动还有补救措施，第一次没有。
近月制动风险比较大，将关乎科学实验的成败，中国航天科技集团公司空间技术研究院总体部部长林益明接受采访时表示，第一次近月制动“对嫦娥二号卫星来说是一个非常关键的动作，也是关乎整个科学探测成功和失败的关键的节点。假设它没有制动好，例如速度太快，卫星正好在这个点上会离开月球，导致捕获不到，这样会造成后面的工作麻烦。”林益明表示，针对速度太快，虽有相应的预案和对策，但“风险也比较大”。
北京跟踪与通信技术研究所所长钱卫平称，月球上有山，控得不准而导致过低，有可能就会撞山，这对控制策略、测轨精度都带来新的考验。控制不够好就飞了，就不会被月球捕获，进入不到月球轨道。本报记者郭少峰
■ 现场
, j7 C7 X$ y$ O$ m9 c紧张过后是笑容
昨天上午11时许，北京航天飞行控制中心。遥控机房内，遥控发令员詹磊发出一串指令。11时06分，调度控制口令依次在大厅响起。“490N发动机开机！” “第一次近月制动开始！”大屏幕上，金黄色的卫星星体正朝着月球飞行。三维图形清晰显示出，卫星飞行留下的红色轨迹与绿色目标轨道渐渐重合。
“青岛跟踪正常！”“喀什跟踪正常！”“遥测数据正常！”大厅不时传来各测控站的报告声。约32分钟后，调度宣布：“发动机关机，第一次近月制动结束！”
终端机房内，紧张的轨道计算开始。卫星是否准确进入环月轨道的谜底将在这里揭晓。每个操作台的显示屏上，各种数据、信息、画面在不停刷新，技术人员扫视着显示屏上的数据，手指快速在键盘上敲击，根数计算、轨道复合、数据比对。随后，中心宣布：“嫦娥二号成功进入环月轨道！”
大厅里响起热烈的掌声，瞬时激活了紧绷的神经，每个人脸上都绽开了笑容。

7 I4 t# {! A7 l" x■ 释疑
$ Q% b, R2 _/ p. D; Q卫星发动机太空翻“跟斗”
第一次近月制动分为调姿、降速和复原三步。
第一步为调整姿态。卫星的发动机要在太空中翻一个“跟斗”，为降速做准备。太空里跟斗不太好翻，这个过程差不多就要25分钟。
第二步为降低速度。由于月球引力是地球引力的六分之一，绕月卫星运行速度不能超过每秒2.4公里。速度快了卫星可能飞跑，速度过慢卫星可能会撞月。
第三步为恢复姿态。一旦嫦娥二号被月球捕获，进入环月轨道，它还要回到之前巡航姿态中。卫星的太阳翼“翅膀”要朝着太阳获取更多能量，为下一次制动做准备。
' e/ O# b2 x4 R: b
■ 动态7 N$ S3 m9 a3 B' _
卫星奔月数据正陆续传回
国防科技工业局昨日发布信息称，“嫦娥二号”奔月过程中，星载有效载荷按计划逐步开机工作，所获相关数据正陆续回传地面。昨天上午11时06分，嫦娥二号开始实施第一次近月制动，32分钟后进入了周期约12小时的椭圆环月轨道。
国防科工局发布的消息称，“嫦娥二号”卫星在奔月过程中，针对太阳翼、定向天线、490N发动机的监视相机相继开机，进行拍图试验；X频段测控、紫外导航等技术试验进展顺利；高能粒子探测器、太阳风离子探测器、γ射线谱仪等有效载荷逐步开机，进行科学探测，相关数据正陆续传回地面。
■ 人物
: T: i# v7 V9 R% O最年轻设计师有双“电子眼”
今年27岁的姜萌哲是北京航天飞行控制中心最年轻的遥测软件主管设计师，在嫦娥二号任务中负责遥测工作。在前期准备阶段，姜萌哲要对涉及卫星的每个参数用不同计算方法进行反复试验，那段时间她全身心沉浸在数字的海洋中，吃饭、睡觉，甚至洗澡的时候都在想着一组组数据。同事夸她有双“电子眼”
她的工作重点是监控电脑屏幕上每两秒钟更新一次的127个波道。
在电脑屏幕前，卫星下传一条条数据链，包含几十个数字和字母，两秒钟变换一次，姜萌哲必须在有限的时间内查看数据源码格式是否正确、处理的结果是否正确、有没有丢帧现象。一旦出现异常还要准确定位、迅速排查。她做得得心应手，身边的同事夸她长了一双智能电子眼。
“有压力经不住忽悠”
这位来自辽宁的设计师2004年到中心工作，此后又返回母校攻读研究生，2008年从软件工程学院毕业。在嫦娥二号准备阶段，周六周日都没有休息。
“我也是正常的人”，姜萌哲说，偶尔也会想想同学，人家多轻松。想一下之后回头还是要完成任务，毕竟“任何工作都有压力，什么都不做肯定没压力”。姜萌哲说，组里同事特别好，有压力时他们就会过来问问，“他们也会忽悠，我不经忽悠，一忽悠我就好了。”

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