嫦娥二号中途轨道修正再次取消 将于6日进入预定环月轨道

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图表:“嫦娥二号”2010年“奔月” 新华社发
新华网北京10月5日电(田兆运、宗兆盾)北京航天飞行控制中心主任朱民才5日告诉记者,由于首次中途轨道修正满足入轨精度要求,嫦娥二号卫星原计划需进行的中途轨道修正再次取消,预计将于6日进入预定环月轨道。
据朱民才介绍,在10月2日实施的首次中途轨道修正中,北京中心对姿控扰动建立了精确的补偿模型,通过认真计算、反复复核,对卫星成功实施了首次轨道中途修正。从对修正后的轨道测量计算结果分析来看,控制非常精准,满足卫星到达近月制动点的精度要求,所以,原计划于此后进行的2次中途修正不再进行。这标志着我国航天轨道测定及控制技术达到精确水平。接连取消中途轨道修正,将为嫦娥二号卫星节约部分燃料,为卫星在环月轨道开展绕月探测工作提供更多动力支持。
嫦娥二号卫星于10月1日晚从西昌卫星发射中心发射升空后,先后开展了太阳翼监视相机拍图试验、X频段测控试验、紫外导航试验、太阳风离子探测器等各项科学试验。
截至5日11时,嫦娥二号卫星已在太空中飞行了88小时,距地面高度约34.5万公里。6日上午,北京航天飞行控制中心将对卫星进行第一次近月制动,使卫星进入运行周期为12小时的环月椭圆轨道。

西昌卫星发射中心即将发射的嫦娥二号卫星此次将以中国探月二期工程先导星的身份出现,其实这颗卫星是与嫦娥一号卫星一同生产完成的,最初她的身份是嫦娥一号的备份星,在嫦娥一号任务获得圆满成功后,她的身份逐步演变成了目前的先导星。
据了解,中国首次月球探测工程于2004年4月16日正式立项,命名为嫦娥一号。同年12月20日,经有关部门决策增加嫦娥一号备份星,其与嫦娥一号飞行状态完全相同的正样产品于2007年全部研制完成。
2007年12月17日,在嫦娥一号卫星任务工程目标圆满成功后,绕月探测工程领导小组对备份星任务确定了如下原则:2009年或2010年发射一颗月球探测卫星,技术有所进步,有限经费。根据该原则,探月与航天工程中心组织各系统开展了备份星任务初步方案论证,并根据顺序命名原则,将备份星命名为嫦娥二号。
2008年6月24日,嫦娥二号卫星专题研究会召开,根据会议精神,月球探测工程中心于次日组织各大系统召开嫦娥二号卫星任务方案补充论证会,明确提出:“嫦娥二号卫星作为探月工程二期的技术试验星,要以验证二期工程技术为重点,合理确定工程目标和科学目标”。
作为卫星研制方的中国空间技术研究院于2008年7月完成第二轮总体方案论证工作并上报探月与航天工程中心。嫦娥二号卫星最终被确定为以嫦娥一号卫星为基础,根据任务要求进行技术改进后,作为“探月二期工程先导星”,开展先期的飞行试验,于2008年 10月经国务院批准立项。(李筱梅 魏锦文 沈晨)


“嫦娥二号”卫星测控系统副总设计师董光亮5日在接受记者采访时说,对于测控系统而言,确保卫星准确运行在100千米×15千米绕月轨道上并准确计算和发送相关遥控数据,将成为“嫦娥二号”卫星能否完成为月球虹湾地区拍照的关键。
董光亮介绍说,为更加详细了解月球表面情况,为后续任务做好落月准备,“嫦娥二号”卫星将对月球表面相对平坦的虹湾地区实施近距离、高分辨率的摄像和拍照。要使这项任务能够顺利实现,测控系统就必须要保证卫星的轨道精度和相关遥控数据的顺利传输。
与“嫦娥一号”卫星任务不同的是,一是要让“嫦娥二号”卫星准确运行在100千米的环月轨道上,二是要保证卫星在近月点15千米高度时的自身安全。“月球上有高度达到六、七千米的山,”董光亮说,“如果轨道计算或是卫星控制精度有差错,就会对卫星安全构成危险。”
董光亮介绍说,虹湾地区是月球上相对平坦的一片区域,但“嫦娥二号”卫星的运行轨道控制得是否准确,能否在近月点时飞临这片区域,都存在着一定的变数,需要测控人员通过实时的跟踪测量控制来实现。
董光亮透露,除了卫星运行轨道的难题,另一个挑战来自于卫星上装载的对月球进行拍照的相机。这台性能、分辨率比以往高得多的相机需要通过一定的数据控制指令来实现成像焦距的调整,先要由地面测控系统给出其轨道与位置数据,算出与月球关系,将数据注入卫星,由卫星上的计算机计算出需要调焦的数值才能控制相机调焦拍照。这种远距离的闭环式遥操作,必须由多系统协作配合来共同完成。(沈晨 李筱梅 魏锦文)


新华网北京10月4日电(田兆运、林利栓)嫦娥二号卫星测控系统副总设计师李国民4日在接受新华社记者采访时说,我国为探月工程二期任务研制的专项测控设备——S/X频段统一测控系统于3日在嫦娥二号卫星的X频段测控试验中首次投入使用,设备各项指标均达到设计要求。
李国民介绍说,嫦娥二号卫星绕月段40万公里,信号微弱,动态大,对测控设备提出了更高的要求。作为探月二期的专项工程,这套系统于2008年11月落实研制任务,承制单位仅用18个月就研制出设备并完成所内测试验收,2010年9月初完成安装联试、入网验证。
作为嫦娥二号卫星任务的新研测控设备,这套系统具有接收灵敏度高、工作模式多的特点,其天线口径达到18米,可以与S/X双频段同时工作,不仅能够完成测控任务,还具备20Mbps和200Mbps的数传接收能力。
曾经多年从事测控设备研制工作的李国民介绍说,针对探月二期工程新的测控任务需求,设备项目组成员坚持技术创新、问题归零,勇于挑战自我,在设备的论证、研制、安装过程中完成了大量的设计和协调工作,圆满完成了设备研制和场内安装联试任务。
作为探月二期的专项工程,这套系统分别部署在西安卫星测控中心的青岛测控站和喀什测控站。在嫦娥二号任务中,这两套天线口径达18米的测控设备将同时承担起对嫦娥二号的主要测控任务。


新华网北京10月4日电(田兆运、李筱梅)在北京航天飞行控制中心的组织指挥下,3日对正在奔月途中的嫦娥二号卫星实施了首次X频段测控试验。为何要发展X频段测控技术?嫦娥二号卫星测控系统副总设计师董光亮在接受新华社记者采访时进行了深入解答。
董光亮介绍说,这首先是由我国中长期科学发展计划和探月三步走的战略规划决定的。下一步月球车要在月面巡视探测采样,再起飞,进入地球轨道再回来,过程更加复杂,对数据传输的数据率、精确度等要求更高,对测控的支持能力要求也更高。
“此外,国家正在组织论证载人登月,这就尤其需要更高的带宽,更高的精度,更好的可靠性。”董光亮说,“有人时要有视频、语音,嫦娥一号用的S波段测控体制不再适应未来的需要,S波段受限于频段相对较低,带宽受限,星载设备的体积重量在远距离传输时也受限,需要开辟新的频段。”
“将X频段作为未来深空探测任务的主用测控频段是国际上的通用做法和发展趋势。”董光亮说,根据国际电联的划分和目前国际上通用的做法,近地轨道测控都是S频段,同步轨道基本上是C频段,对深空探测的测控则采用X频段和Ka频段,Ka频段目前在国际上主要是用于数据的接收。
与日益变得拥挤的S频段相比,X频段的测控资源更为丰富。更高的测控频率不仅有利于提高轨道测量精度,也有利于实现星载测控设备的小型化,降低设备功耗,在方便航天器的设计和研制的同时,实现更宽的带宽,传输更高码速率的信息。
董光亮说,对深空探测器来说,它所携带的每一克重量都要体现出应有的价值,因此所有系统能综合的一定要综合。将来要探火星,更远还要探太阳系其他行星,甚至走出太阳系,既要满足远距离,还要满足多功能,一定要坚持一体化设计,这就要求测控主用频段向X频段发展。
“正是因为有着这样的背景,因此,我们在嫦娥二号安排了对X频段相关测控体制的验证试验。”董光亮说,这次X频段试验主要安排在地月转移轨道和环月轨道期间,要在主任务完成的情况下实施。试验的主要目的是检验天地一体化的测控通信系统在新的频段上能否适应未来的需要。
嫦娥二号任务中,S、X两个频段都会用,但任务系统还是用的S波段,到嫦娥三号、四号时将会主用X频段。董光亮说:“X频段试验的成功及其使用,将是我国航天测控技术发展史上的新的里程碑,对我国深空探测具有重要意义。”
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