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嫦娥三号顺利降轨准备落月
来源:中国航天报     日期:2013年12月11日    字体:【】【】【

图为许达哲在北京航天飞行控制中心与专家组成员交流研讨。

图为12月10日21点20分,嫦娥三号在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月面着陆准备轨道

12月10日21点20分,嫦娥三号探测器成功实施变轨控制,顺利进入预定的月面着陆准备轨道,经过4天在轨运行后,嫦娥三号将从高度约15公里的近月点开始动力下降。

此次轨道机动是在月球背面实施的,这意味着探测器进行变轨动作时地面技术人员无法进行实时遥测遥控。18点整,北京航天飞行控制中心向嫦娥三号注入调姿和变轨参数。20点37分,嫦娥三号进入月球背面区域。21点20分,嫦娥三号发动机成功点火,开始实施变轨控制。21点24分,嫦娥三号重新回到月球正面,根据地面测控站监视数据分析判断,嫦娥三号已由距月面平均高度约100公里的环月轨道,成功进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的椭圆轨道。

至此,嫦娥三号已顺利通过轨道修正、减速制动和绕月变轨3次“大考”,即将进行此次任务中最关键的“落月”环节。

此前,6日17点53分,嫦娥三号探测器成功实施近月制动并取得圆满成功,顺利进入距月面平均高度100公里的环月圆轨道。

近月制动是嫦娥三号飞行过程中一次关键的轨道控制,当探测器飞临月球附近时,其相对速度高于月球逃逸速度,如果不能有效减速制动,探测器将飞离月球;而如果减速过大,探测器则将撞向月球。

与嫦娥一号、二号任务分步实施近月制动不同,此次近月制动使用新研制的7500牛变推力发动机,采用一次制动达到目标轨道的控制策略,任务风险和难度更大,对探测器的控制系统和推进系统都提出了更高要求。

中国航天科技集团公司董事长、党组书记许达哲,副总经理袁洁于12月6日和10日在北京航天飞行控制中心指导近月制动和实施降轨。许达哲要求飞控试验队完善预案,做到心中有数,尤其要重点关注设备、飞控和指令输送三个环节。

据悉,嫦娥三号第二次轨道修正时第一次在轨使用了7500牛发动机,虽然只点火运行了短短的10秒钟,但技术人员获得了发动机的基础参数,并对其推力实现了精准标定。近月制动则通过6分钟的长时间开机,考核了发动机的可靠性和稳定性。不同于前两次点火均使用恒定的最大推力,在随后的动力下降过程中,7500牛发动机将实现从7500牛到1500牛的变推力工作,能否快速响应推力变化,在各个工况下稳定工作,且性能满足要求将成为此次任务对7500牛变推力发动机的最大挑战。

此外,嫦娥三号之所以要进行8天的绕月飞行,再择机实施动力下降和月面软着陆,主要是落月的时间及地点要求决定的。首先,由于在环月的过程中月球也在自转,为了使嫦娥三号准确落在虹湾区域,探测器必须运行到和月球合适的相对位置才能开始下降。其次,落月时间必须要在月球白天的上午,这样才能在中午月球高温到来前完成巡视器(月球车)与着陆器的分离。不仅如此,在环月过程中,探测器会周期性地运行到阳照区和阴影区,嫦娥三号必须在阳照区进行充电,地面飞控人员也需要检查飞行器的健康状况,确保其工作状态稳定后,才能发出落月指令。(江雪莹 张晓祺 摄文) 

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