資料:五個大系統為嫦娥護航

2020-11-28 騰訊網

中國嘆曰計劃首期目標——「繞月探測衛星」發射步驟示意圖

2007年計劃發射的「嫦娥一號」衛星模擬圖

（1）月球探測衛星系統

嫦娥一號是月球探測衛星工程系統中最重要的一環，由中國空間技術研究院負責研製。該月球探測衛星選用東方紅三號衛星平臺，總質量2350千克，設計壽命一年。該星體尺寸為2000毫米×1720毫米×2200毫米，並充分繼承資源一號、二號等地球衛星的現有成熟技術和產品，進行適應性改造。所謂適應性改造就是在繼承上的創新，突破一批關鍵技術。例如，三維定向技術，即衛星的太陽能電池翼、遙感器和傳輸信息的天線分別要時刻對準太陽、月亮、地球。另外，在月球探測衛星的軌道設計和紫外月平儀的研製等方面，也都開展技術攻關。它採用三軸穩定方式，對月定向工作，將運行在距月球表面200千米的圓形極軌道上。

為了實現探月的四大科學目標，嫦娥一號上載有6套24件130千克月球探測儀器，其中包括CCD立體相機、雷射高度計、成像光譜儀、γ/X射線譜儀、微波探測儀、太陽風離子探測器等。其中CCD立體相機是拍攝全月面三維影像的專用相機，在我國首次使用；成像光譜儀用於獲取月面光波圖譜；γ/X射線譜儀用於探測月球表面元素；微波探測儀除用於獲取月壤的厚度信息之外，還能夠給出月球背面的亮度溫度圖和月球兩極地面的信息。

從發射到進入環月工作軌道，嫦娥一號奔月要轉幾次路線，飛行時間大約需要10天才能到達月球附近的軌道。整個飛行過程要經歷調相軌道、地月轉移軌道、月球捕獲軌道和環月工作軌道幾個階段。

第一階段的月球探測衛星工程系統是由月球探測衛星、運載火箭、發射場、測控和地面應用等五大系統組成。

（2）運載火箭系統

嫦娥一號選用長徵三號甲發射，由中國運載火箭技術研究院負責研製。該火箭全長52.52米，最大直徑3.35米，地球同步轉移軌道運載能力為2600千克，已有10多次全勝發射記錄。

根據設計，月球探測器的運行軌道為近地點200千米、遠地點5.1萬千米，屬於大橢圓軌道，必須要求火箭能夠精確地將探測器送入預定軌道，才能準確完成預定的探測任務。為了滿足探月衛星的特殊要求，對長徵三號甲火箭控制系統增加了單機和線路的備份，確保火箭飛行過程中不出現任何偏差，萬無一失。

選擇長徵三號甲主要考慮到它是「長徵」系列火箭家族中發射成功率最高的成員之一。由於該火箭擁有更靈活先進的控制系統，可以在星箭分離前對有效載荷進行大姿態調姿定向，並提供可調整的衛星起旋速率，因而具有很強的適應性。

因為地球和月球之間的運動，嫦娥一號發射時間是擇機確定的，要考慮到光照、太陽入射角、測控條件以及軌道限制等因素，一個月當中只有35分鐘適宜發射的「窗口期」，也就是說，錯過這35分鐘也就意味著錯過了一個月，將不得不等到下個月再發射。所以，嫦娥一號將在其發射窗口到來的前三天發射，按計劃，嫦娥一號發射後將繞地球運轉3圈，做加速運動，這3圈時間分別是16、24和48小時，之後將奔月而去，並在抵達月球前『急剎車』，而它進入繞月軌道後，仍將圍繞月球極地軌道轉三圈，稍做調整才進入預定工作軌道，從發射到正式工作需要花費近半個月的時間。

嫦娥一號從起飛到進入目標軌道的飛行過程中將多次經過中國上空。如果地理位置、天氣條件允許的話，人們有可能用肉眼觀測到現代「嫦娥」奔月的情景。

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