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探月工程攻克大量关键技术


http://finance.sina.com.cn 2006年03月13日 12:13 金羊网-民营经济报

  绕地飞行六天三次加速飞往月球

  按照设计,“嫦娥一号”卫星先绕地球飞行4~6天,经过三次加速后,进入第二个飞行阶段,飞往月球,即进入奔月轨道。

  据国防科工委消息,两会期间,就绕月探测工程的技术牵引和带动作用、工程实施
两年来取得的重大成就和关键技术突破等问题等问题,规划纲要办公室成员、绕月探测工程总指挥、国防科工委专家咨询委主任栾恩杰在接受采访时指出,探月工程是作为中国航天发展的第三个里程碑(前两个里程碑是两弹一星和载人航天),对中国航天发展具有重大的推动作用。

  谈到绕月探测工程取得的重大成就和关键技术突破,栾恩杰如数家珍地说,在工程初样研制阶段,我们攻克了大量的关键技术,主要包括卫星轨道设计、飞行程序控制设计、卫星三轴稳定姿态控制、月球环境适应性设计、远距离测控、应对月蚀设计等。

  月球离地38万公里信号弱能接收

  首先是深空探测方面的突破。探月工程是中国首次进行深空探测。过去我们的卫星运行轨道最远的是“双星”,为7万多公里,而月球距地球的平均距离是38万公里,这对我们来说是一个挑战,在深空探测方面就遇到了困难。我们现有的测发控系统使用的天线口径较小,而国际上深空探测使用的一般都是35米,甚至70米。由于我们的天线小,从38万公里外的月球上接收到的信号就弱。经过研制人员的共同努力,现在我们已经解决了这个问题。我们在山东青岛、新疆喀什建设了较大的天线,通过增大天线口径,增加接收信号的能力。

  “嫦娥一号”刹车要不早不晚

  第二,从轨道来看,按照我们的设计,“嫦娥一号”卫星先绕地球飞行4~6天,经过三次加速后,进入第二个飞行阶段,飞往月球,即进入奔月轨道。在奔月轨道过程中,我们要进行二至三次的轨道修订,要时时观察测量卫星的轨道运转情况,如果有差异,就要进行适时的修订。最为关键的是,当卫星进入月球引力区时,我们要对卫星进行适时“刹车”,让其被月球引力捕获。

  栾恩杰指出,而“刹车”是否成功,关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确,为此我们要进行精确的测量和判断,然后指挥“嫦娥一号”及时“刹车”。如果“刹车”晚了,就要撞到月球上去,而“刹车”早了,就会飘向太空,所以这是一项非常关键的技术。我们经过反复的复核、复算,已经突破了这个技术难题。

  所有仪器能经受300度温差考验

  第三,卫星在设计上还要考虑经受两次月蚀环境、月球表面温差等影响。在月蚀期间,卫星太阳翼帆板将得不到太阳光,一次能源供应就断了。因此,要解决月蚀期间的能源供应问题。另外,月球表面温度变化很大,高温是130度,低温是零下180~170度。卫星绕月运行的周期大约2个小时,卫星要在300多度温差的循环环境下运行,经受冷热环境的周期考核,卫星上的所有仪器设备都要进行完整的热设计。这个技术难题也已经取得突破。

  可靠性要满足一年连续使用

  第四,要保证卫星的正常工作,需要卫星上的探测仪器对着月球、太阳翼帆板对着太阳、通讯系统和指控系统对着地球,这三个矢量的控制很复杂,我们也已经解决了这个问题。

  再有,卫星要对月球状况进行探测,首先要获得月球的三维影像,即三维照片。要用激光高度计、CCD相机、干涉成像

光谱仪、伽马和X射线探测仪,以获取三维影像和月球有用物质的分布,还要用微波探测器探测月壤的厚度。因此,卫星要从微波、红外、可见光,到紫外、X和伽马射线,全谱段进行探测,有效载荷都是新研制的装置和设备,它们的工作特性要满足工程需求,其可靠性要满足一年的连续观测,这些技术难点的攻关都已经完成,今年将开始建造。

  此外,在理论分析上,我们要对得到的信息进行分析处理,从而得到科学数据,这些技术难点都已经全部攻克。(侯季光)

  (夏天/编制)


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