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【转载】嫦娥2号迈向700万公里深空 变身人造小行星  

2012-12-18 22:15:21|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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嫦娥二号,先后实现中国完成首次全月图、首次进入深空探索拉格朗日点、首次探索小行星三大记录。

  嫦娥二号,先后实现中国完成首次全月图、首次进入深空探索拉格朗日点、首次探索小行星三大记录。

嫦娥2号拍下的战神小行星高清图像

  嫦娥2号拍下的战神小行星高清图像

  近日,一颗小行星成为网络热点话题。这颗被以神话中战神“图塔蒂斯”的名字命名的小行星,大约每四年“路过”一次,据记载它与地球距离最近的一次仅88万公里。网友调侃:“2012世界末日是不是‘战神’惹得祸?”

  世界末日只是玩笑。“战神”这次离地球700万公里,不会惹麻烦。不同的是,这次它破天荒地受到了“迎接”。12月13日,我国嫦娥二号卫星远赴“战神”所经之路,与它迎面擦身而过,还首次近距离拍摄了它的身姿。

  完成了与“战神”的交会,历时两年多的嫦娥二号工程完美收官。自2010年10月1日发射至今,该卫星从距地38万公里外的月球飞到150万公里远的日地拉格朗日L2点,再到700万公里外的小行星,不断开拓创新试验任务,屡屡刷新“中国高度”,在茫茫太空中留下了耀眼的舞步。

  奔月:“替补”变成“先锋”

  “嫦娥二号本是嫦娥一号的备份,我们原计划用它来弥补嫦娥一号任务的风险。”中国探月工程首任总指挥栾恩杰表示。

  2007年10月,嫦娥一号任务取得圆满成功。嫦娥二号任务方案的论证随即开始。2008年6月,国防科工局召开专题会议,决定将其定为工程二期的先导星,主要验证“软着陆”任务部分关键技术。工业和信息化部副部长、国防科工局局长陈求发指出,综合考虑探月工程一期取得的成果、工程二期的技术难度、备份产品的技术状态和工程相关系统的条件,将嫦娥二号卫星进行技术改进,为工程二期验证新技术、降低工程实施风险更具价值。2008年10月16日,国务院批准实施嫦娥二号任务。至此,从“绕”起步、为“落”而生的嫦娥二号,由“替补”变身“先锋”。

  2010年10月1日,肩负着全新历史使命的嫦娥二号划破苍穹,奔向月球,在任务中实现了多项新的技术跨越:开辟了奔月时间短、卫星燃料消耗少的直接奔月轨道;验证了X频段深空测控技术,实现了航天测控由S向X频段的跨越;对月面虹湾地区进行高分辨率成像,为嫦娥三号“软着陆”任务积累了经验。

  飞向L2点:探月卫星变身太阳系人造小行星

  2010年12月,嫦娥二号任务圆满成功。“嫦娥”的“归宿”再次成为全社会关注的焦点。

  中国探月工程总设计师吴伟仁介绍,当时专家们主要提出三种建议:一是让嫦娥返回地球轨道附近;二是撞向月球为嫦娥三号落月积累经验和数据;三是远赴深空,开展拓展性试验。

  “探索未知世界,是人类矢志不渝的追求。”吴伟仁说,为最大限度发挥卫星的作用,深化和拓展月球及深空探测成果,国防科工局组织带领工程各有关方面,对工程方案进行了系统论证。

  2011年1月18日,探月工程重大专项领导小组召开会议,综合权衡卫星状态、燃料剩余、测控通信能力、技术试验与科学探测价值等因素,最终选择了最具风险也最具价值的方案——开展拓展试验。

  “嫦娥二号拓展试验包括三项内容:一是补全月球南北两极漏拍点;二是在月球背面测控无法支持情况下,用主发动机点火降轨至15公里轨道高度,再次对嫦娥三号预选着陆区进行高清晰成像;第三项也是最重要的一项,是从月球轨道出发,奔向日地L2点,进行深空探测。”探月二期工程总体部部长刘彤杰介绍说。

  2011年4月1日,嫦娥二号半年设计寿命期满,既定的六大工程目标和四大科学探测任务圆满完成,由于实现零窗口发射,火箭、卫星的高精度轨道控制,使星上剩余燃料充足,全系统状态正常稳定,拓展试验方案经专家评审和总指挥批准后随即展开。4月下旬至5月底,卫星补拍了月球南北两极漏拍点,并再次对嫦娥三号预选着陆区进行高清晰成像。6月9日,嫦娥二号受控飞离月球,奔向150万公里远的日地拉格朗日L2点,开启了中国深空探测的新征程。

  2011年8月25日,嫦娥二号精确飞抵L2点并进入环绕轨道,标志着三项拓展试验圆满成功。我国成为世界上继欧空局和美国之后第三个造访L2点的国家和组织。此后,嫦娥二号环绕L2点进行了为期10个月的科学探测,获得了地球远磁尾离子能谱、太阳耀斑爆发和宇宙伽马爆的大量科学数据。

  迈向700万公里深空:嫦娥二号再创“中国高度”

  2012年3月,嫦娥二号环绕L2点飞行200余天,全面完成了拓展任务工程目标和科学探测任务。然而航天人没有停下脚步,如何发挥“嫦娥”的余热,早在酝酿之中。总师系统对若干方案进行深入论证后,最终建议飞往更远的深空探测小行星,以充分发挥嫦娥二号卫星的科学和技术试验潜力。

  依据交会时间、交会星地距离、速度增量、小行星亮度等约束条件,在已知的60多万颗小行星中,图塔蒂斯小行星被确定为嫦娥二号拓展试验探测目标。这颗近地小行星因运行时与地球距离近,被美国航空航天局列入“潜在危险小行星名单”。

  今年6月1日,已在日地拉格朗日L2点开展了10个月科学探测的嫦娥二号卫星,成功脱离L2点环绕轨道,开始了中国航天史上最远的一次“太空长征”。

  这次再拓展任务能否成功,关键在于图塔蒂斯小行星轨道能否预测精准。工程总体组织地面应用系统及有关单位,集中国内多台天文光学望远镜,多家天文台联合攻关,对图塔蒂斯小行星的运行轨道进行了连续精确测定。

  为确保对嫦娥二号进行有效测控,总装备部、中电集团、中科院通力合作加紧推进喀什米35和佳木斯66米两个大型深空测控站,以及上海65米甚长线射电干涉测量站研制建设,并使三大站于今年10月投入使用,标志着我国深空测控网正式建成。

  12月13日16时30分,嫦娥二号与图塔蒂斯小行星由远及近擦身而过,并对小行星进行了光学成像。至此,嫦娥二号再拓展试验圆满成功。嫦娥二号再拓展试验的成功实施,使我国首次拥有了飞入行星际的探测器;首次突破并掌握了700万公里远的轨道设计与控制技术;采用光学定轨,形成了具有中国特色的图塔蒂斯小行星轨道;通过在卫星飞行中对我国新建成的喀什35米和佳木斯66米两个深空站和上海65米VLBI站进行标校试验,实战检验了我国深空测控、天文观测的水平和能力,为我国未来的深空探测活动,尤其是小行星探测奠定了坚实的基础。

  飞越小行星后,嫦娥二号卫星还将继续向更远的深空飞行。从备份星到先导星,从月球探测卫星到太阳系人造小行星,原本设计寿命仅6个月的嫦娥二号,目前已经超期服役20余月。它的一次次华丽蜕变,不断将中国深空探测向前推进。

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