解读“嫦娥”变轨：第3次近地点变轨最关键(图)

嫦娥一号卫星发射时，北京飞控中心控制大厅一片繁忙 摄影/本报记者 崔峻

　　第三次近地点变轨最关键

　　嫦娥一号首次变轨成功 北京航天飞行控制中心朱民才主任解读“嫦娥”数次变轨时强调———

　　嫦娥奔月分四个阶段

　　随着我国第一颗绕月探测卫星嫦娥一号的成功发射，嫦娥一号如何飞到月球就成为人们最关心的问题。在卫星升空400秒以后，北京航天飞行控制中心就开始负责所有飞行控制工作，北京航天飞行控制中心主任、航天测控专家朱民才为记者解读了整个嫦娥一号卫星飞行过程中的“重要事件”。

　　北京航天飞行控制中心主任朱民才介绍，本次嫦娥一号卫星从发射到环月飞行，主要分为四个阶段:

　　第一段是发射段：运载火箭把卫星送入绕地球飞行的大椭圆轨道。主要事件有火箭起飞；星箭分离，确定初轨；太阳捕获，建立巡航姿态；定向天线展开；太阳翼展开。“这些动作嫦娥一号卫星已经圆满完成”。

　　第二段是调相轨道段：星箭分离后，依靠星上推进系统进行第一次远地点变轨，卫星近地点高度由约200公里抬高到约600公里。再使卫星绕地球做三次加速变轨，一次比一次飞得更远，越来越接近月球。最重要的是第三次近地点变轨，卫星远地点高度由12万余公里提高到约40万余公里，进入114小时地月转移轨道。

　　第三段是地月转移轨道段：卫星调整飞行路线，准确飞向月球。在这个阶段，卫星将在北京飞控中心人员的指挥下，修正进入月球轨道的轨道偏差，朝正确的方向继续飞行，准确飞向月球。

　　第四段是绕月轨道段：卫星接近月球时“刹车”，通过三次制动进入一条高度200公里的极月圆轨道，开始绕月飞行。之后,建立环月姿态，进入对卫星长期管理模式。

　　朱民才强调，第二段调相轨道段的第三次加速变轨，也就是第三次近地点变轨是整个飞行任务最关键的环节之一。经过这次变轨，卫星的远地点高度将由12万余公里提高到37万余公里，进入114小时地月转移轨道。朱民才透露，“一旦这次变轨不成功，再次实现轨道控制的有利时机只能等到一个月之后，危险将大大增加。”

　　数字解读

　　千余条实时指令

　　嫦娥一号卫星在飞行的不同阶段设置了10余种工作模式。在整个奔月过程中,卫星从上升段至建立环月模式及进入长期管理阶段,要经历入轨段控制、四次调相轨道控制、二至三次中途修正、三次近月制动、环月轨道维持等十多个重点测控弧段。其中涉及上行控制有实时指令1092条,延时指令949条,注入数据57种格式。下行遥测工作模式设计了多种遥测格式、编码方式和码速率,各种组合共32种。从这些繁杂的数字中，足可见此次任务测控的难度。

　　从卫星升空400秒以后的所有飞行控制工作，都将由北京飞控中心完成，包括对卫星运行状态的计算、判断和调整等，从卫星发射到完成任务，要持续一年多的时间。

　　4800多页飞控方案

　　“为了应对信号衰减问题，我们研究制定了三十多种传输、编码方式，在满足精度的情况下，尽量满足速度。”朱民才说，这在神舟五号、神舟六号飞船都没有遇到过，当时信号的传输方式也就两三种。

　　为完成好这次任务，北京飞控中心完成了全套飞控实施方案，“方案加起来多达4800多页。”朱主任说。

　　上千页纸的协同程序

　　嫦娥一号绕月探测飞行任务中增加了一些国外测控站，朱民才介绍，这次采用航天网、天文测控网和欧空局网来测控，就是为了确保“嫦娥”能一直在我们的测控下，不会迷途。以前执行任务还从来没有同时动用三大网，这些测控网的机制和模式不同，组织、管理和协调的难度很大，为此飞控中心制定了上千页纸的协同工作程序，正常情况下怎么做，非正常情况下怎么做，非常细致，一目了然。

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　　密云和昆明地面站首次为嫦娥一号测量轨道

　　新华社电 嫦娥一号卫星地面应用系统的地面站已于25日凌晨约4时启动工作，为嫦娥一号进行第一次轨道测量，首次测量时间持续约5小时。

　　具体承担测量工作的是嫦娥一号卫星地面应用系统的数据接收中心，由在北京密云水库北岸和云南昆明凤凰山分别架设的50米天线和40米天线组成。根据计划，密云和昆明的数据接收中心预计于26日上午9时左右开始进行第二次轨道测量。

　　新闻背景

　　嫦娥一号卫星

　　首次变轨在远地点进行

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　　所谓变轨，顾名思义就是改变飞行器在太空中的运行轨道。受运载火箭发射能力的局限，卫星往往不能直接由火箭送入最终运行的空间轨道，而是要在一个椭圆轨道上先行过渡。在地面跟踪测控网的跟踪测控下，选择合适时机向卫星上的发动机发出点火指令，通过一定的推力改变卫星的运行速度，达到改变卫星运行轨道的目的。变轨是一项非常尖端的测控技术。

　　嫦娥一号卫星的首次变轨是在远地点进行的，而此后将要进行的三次变轨均在近地点实施。专家介绍，在对卫星实施变轨控制时，一般选择在近地点和远地点完成，这样做可以最大限度地节省卫星上所携带的燃料。在远地点变轨才能抬高近地点的轨道高度，同理，改变卫星远地点的高度要在近地点实施变轨。

　　按照测控方案安排，从10月26日开始，卫星还将在近地点实施三次变轨。其中最重要的是10月31日实施的最后一次近地点变轨，卫星将在那次变轨后，进入地月转移轨道，正式踏上长达5天的奔月征途。

　　登月宇航员祝

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　　查理·杜克在发来的传真中说：“我非常高兴得知嫦娥一号探月卫星发射。我希望它一切顺利，并预祝它能获得圆满成功。我期待人类能够重返月球！对于那些年轻的朋友，我希望你们能够好好学习，期待将来在你们中间有人能够再登上月球，去体会我在阿波罗16号上的神奇感受！”

　　此前，阿波罗12号登月宇航员阿兰·比恩也在得知我国嫦娥一号即将发射的时候，对我国的嫦娥工程表示祝贺。他说：“我得知中国正在致力于嫦娥工程，这是一个非常重大的突破！我祝嫦娥工程一切好运，嫦娥一号发射能够一切顺利，包括卫星、火箭、有效载荷都能够顺利，圆满完成它们的使命。”

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