揭秘奔月之旅：嫦娥一号今日将首次变轨(图)

■制图/陈彬王涛

　　解密奔月之旅要过几大关

　　变轨、奔月、制动、绕月……“嫦娥奔月”未来看点多———

　　今日看点：嫦娥一号卫星进行第一次变轨

　　新华社电 北京航天飞行控制中心副总工程师周建亮在中国首颗绕月探测卫星成功发射升空后向记者介绍说，嫦娥一号卫星将于25日进行第一次变轨。

　　24日18时29分，星箭成功分离之后，嫦娥一号卫星进入近地点为205公里，远地点为50930公里，周期为16小时的超地球同步轨道。

卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后，预计于25日下午进行第一次变轨。变轨后，卫星轨道近地点将抬高到离地球约600公里的地方。

　　卫星和运载火箭分离后，需要4次变轨，才能逐步加速到地月转移轨道的入口速度。每次近地点加速的时间只有短短的几分钟，必须在短时间内及时向卫星发出指令，而卫星发动机必须精确响应，否则卫星就有可能飞向别的方向。

　　昨天，随着长征三号甲运载火箭经过1473秒飞行后，将嫦娥一号卫星送入太空，卫星发射获得了圆满成功，“嫦娥”就这样开始了奔月之旅。不过，这只意味着“嫦娥奔月”的过程迈出了第一步，在未来的近一个月时间里，“嫦娥一号”在太空中的“一举一动”，仍将对国人的千年飞天梦想产生影响。在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅途中，需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作。我们还可以关注它的哪些关节点呢？

　　■10月31日奔月

　　在3条大椭圆轨道上经过7天“热身”后，嫦娥一号卫星将正式奔月。

　　10月31日，当卫星再一次抵达近地点时，主发动机打开，卫星的速度在短短几分钟之内提高到10.916千米/秒以上，进入地月转移轨道，真正开始从地球向月球的飞越。

　　嫦娥一号卫星选择这样的奔月方式，有着三方面的优点：一是可以确保重力损耗控制在5％以下；二是将几次近地点机动安排在同一地区，有利于地面监测；三是安排了24小时轨道，可以比较方便地解决发射日期延后的问题。

　　■11月5日、11月6日前后和11月7日前后制动、开始绕月

　　11月5日前后，当嫦娥一号卫星到达距月球200千米位置时，需要进行减速制动，也就是“刹车”。只有这样，才能被月球引力捕获，成为绕月飞行的卫星。

　　这是实现绕月飞行的一个重要步骤：“刹车”晚了，卫星就要撞到月球上去；而“刹车”早了，则会飘向太空。“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。经过多次复核、复算，我国科学家已经突破了这一技术难题。

　　11月6日前后，嫦娥一号卫星进行第二次近月制动，速度进一步降低，卫星进入3.5小时轨道，并在这个轨道上运行7圈。

　　11月7日前后，嫦娥一号卫星进行第三次近月制动，进入127分钟月球极月轨道。这是卫星绕月飞行的工作轨道。这个轨道为圆形，离月球表面200千米。

　　■11月7日前后向地面传回经过公众投票选出的32首歌曲

　　这时的嫦娥一号卫星，将向地面传回经过公众投票选出的32首歌曲。

　　■进入地月转移轨道的一天之内和到达月球的前一天内修正

　　在地月转移轨道，也就是从地球轨道到月球轨道的这段距离，嫦娥一号卫星需要飞行约114个小时。

　　在人类探月活动的历史上，曾多次发生探测器未能实现月球的捕获而丢失在星际间的事故，这大多是由于飞行过程中卫星姿态和速度控制不精确造成的。如果卫星在地月转移轨道近地点有1米／秒的速度误差或1千米的高度误差，飞到月球附近时都将产生几千千米的位置误差。

　　在高速飞行的过程中，嫦娥一号卫星必须在地面的指令下进行中途轨道修正。一般来讲，至少需要进行两次修正，第一次是在进入地月转移轨道的一天之内，第二次是在到达月球的前一天内。这些指令，都是由设在北京的航天飞行控制中心发出的。

　　■11月下旬传回第一张月球图片和探测

　　建立月球工作轨道后，嫦娥一号卫星携带的“8种武器”将开始大显身手，为完成4大科学目标展开紧张而忙碌的工作。

　　如果不出意外，卫星所携带的CCD立体相机在11月下旬就可以传回第一张月球照片，这是绕月成功的重要标志。

　　干涉成像光谱仪、激光高度计、CCD立体相机将共同完成第一个科学目标，即获取月球表面三维立体影像；γ射线谱仪、X射线谱仪将携手对月球表面有用元素及物质类型的含量和分布进行辨析。

　　首次被应用到月球探测中的微波探测仪，将对月壤厚度和氦－3资源量展开探测；而由太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器组成的空间环境探测系统，将通过不间断地捕捉质子、电子和离子，对4万到40万千米范围的“地—月”空间环境展开探测。

　　■“嫦娥”歌声何时传回地球

　　在嫦娥一号卫星进入绕月轨道后，经地面向卫星发送指令，存储在卫星中的32首优秀音乐将从38万公里之外传回地球，并在地面接收系统把信号接收下来后，转发给全国城乡、边陲的电台、电视台，从而传进千家万户。

　　■首张月球图片将拍回什么

　　在经过数日的在轨测试后，嫦娥一号卫星的有效载荷将全部打开开始工作，拍摄并传输图像数据，经接收和处理后，嫦娥一号卫星预计在11月底首次“绘”出月球某个区域的图像。而只有成功传输回相关探测数据后，才表明嫦娥一号卫星的科学探测计划开始顺利实施。

　　在地面应用系统总部，数据处理中心将进行数据预处理和数据深加工，并组织更多的科学家和技术人员进行数据的进一步研究和处理，最终产生出社会公众期待的月球图像。

　　据悉，从今日开始，嫦娥一号卫星部分有效载荷（科学探测仪器）将投入工作。