热点解读：“嫦娥”成功实现绕月飞行(图)

　　“嫦娥”成功实现绕月飞行（热点解读）

　　本报记者　廖文根　　

　　经过10多天的长途跋涉，11月5日11时37分，随着第一次近月制动的成功完成，“嫦娥一号”终于与月亮相会，顺利进入环月轨道，成为中国第一颗月球卫星。“嫦娥奔月”的美丽传说终于成为生动的现实。

　　“嫦娥”成功“牵手”月球，7日正式进入工作轨道

　　国家航天局新闻发言人裴照宇5日介绍说，自10月31日嫦娥一号卫星开始奔月以来，卫星在地月转移轨道共运行114小时，行程436600公里。

北京时间11月5日11时15分，嫦娥一号卫星首次飞达近月点，顺利实施第一次近月制动，22分钟后，卫星成功被月球捕获，进入周期为12小时，近月点210公里、远月点8600公里的月球极轨椭圆轨道。

　　这标志着“嫦娥一号”已经成为一颗绕月卫星。

　　据介绍，当嫦娥一号卫星飞临月球时，受月球引力的影响，卫星相对于月球而言，飞行轨道为一条双曲线轨道。卫星必须按照预定的时间、速度抵达预定的近月点，然后实施准确的制动控制，否则卫星将会与月球擦肩而过，或者撞上月球。因此，首次近月制动的时机非常宝贵，是整个卫星奔月飞行中最关键的一个控制点。

　　为保证高速运动的卫星和月球准确进行空间交会，在地月转移轨道约114小时的飞行过程中，嫦娥一号卫星于11月2日10时25分左右顺利完成轨道修正，原设计的3次轨道修正由于变轨控制准确，取消了2次。

　　裴照宇介绍说，嫦娥一号卫星将于11月6日11时左右进行第二次近月制动，将轨道调整为近月点200公里，远月点1700公里，周期为3.5小时的轨道；11月7日8时左右进行第三次近月制动，将轨道调整为周期127分钟，高度为200公里的极月圆轨道。届时嫦娥一号卫星正式进入科学探测的工作轨道。

　　制动时机具有惟一性，“三大挑战”考验“嫦娥”环月

　　为什么要对嫦娥一号卫星实施近月制动？

　　绕月探测工程卫星系统副总设计师黄江川解释说，随着嫦娥一号卫星与月球的逐渐接近，它所受到的月球作用力也在不断加大，飞行速度将显著提高。在抵达近月制动点时，卫星飞行速度约为2.4千米/秒。如果不减慢飞行速度，卫星就无法被月球捕获进入环月运行轨道。

　　“之所以分三次对卫星实施制动，主要是根据卫星上所携带发动机的推力大小设计的。”黄江川说，“这样，不仅能够减小每次控制的任务量，而且能够有效节约卫星携带的燃料。”

　　“第一次近月制动要克服三大挑战。”北京航天飞行控制中心副主任麻永平介绍说：第一个挑战来自制动时机的惟一性。如果不能在月球捕获点实施近月制动，卫星就将与月球失之交臂，难以进入环月轨道；第二是月球空间环境的复杂性。我国卫星首次绕月飞行，我们对相应的空间环境还缺乏实际的了解和认识；第三个挑战来自对轨道的测量与控制。按照计划，嫦娥一号卫星要实施三次近月制动。第一次要把卫星的飞行速度从每秒2．4公里降到每秒2．06公里，进入周期为12小时的椭圆环月轨道，第二次要把速度降到每秒1．8公里，进入周期为3．5小时的环月轨道，第三次再降到每秒1．59公里，最终进入周期为127分钟的极月圆轨道。如果没有高精度的测定轨技术和轨道控制技术，很难保证这些任务的完成。

　　卫星制动步骤复杂，成功充分证明实力

　　“嫦娥一号”第一次近月制动是如何实施的呢？

　　北京航天飞行控制中心总工程师王也隽介绍说，在实施制动前，北京飞控中心根据各测控站、船传回的数据，实时跟踪计算卫星的运行轨道情况，分析研究第一次近月制动的轨控策略，进行了充分的准备。

　　他说，卫星近月制动发动机点火之前6小时和3.5小时，北京飞控中心分别计算出关于卫星进行姿态调整、轨道控制以及发动机点火的各项参数，在发动机点火前4小时和1小时各注入一次。这些数据和指令成为卫星实施近月制动的根据。

　　绕月探测工程卫星系统副总指挥龙江介绍说，卫星制动大概分成三个过程：第一个步骤就是对卫星进行调姿，将卫星对太阳定向姿态转向要开始加速或减速的方向。卫星的姿态达到设计好的方向之后，开始第二个步骤——发动机点火，其目的是给卫星一个加速度或者是反方向的制动，减慢其飞行速度，收到“刹车”的效果，达到轨道控制的目的。第三步，将卫星转变为原来的常规姿态（对日定向姿态）。

　　“这三个步骤都是比较复杂的。”龙江说，“在整个制动过程中我们都比较紧张，但信心非常足，因为我们的卫星状态和整个设计状态、各系统的保障都是非常有力的。制动成功也充分证明了我们整个队伍的实力。”

　　实现最终探月目标，还有3个关键环节

　　虽然嫦娥一号卫星已经成为了一颗真正的绕月卫星，但并不意味着“嫦娥一号”从此可以“高枕无忧”。

　　龙江介绍说，在卫星实现绕月飞行之后，为完成最终的探月目标，还有三个环节需要解决。

　　首先，卫星还要进行两次近月制动才能最终进入目标轨道，制动环节仍是最终实现探月任务比较关键的环节。第二，卫星进入目标轨道后，要实现载荷的科学探测，卫星必须保持一种“三体定向”的姿态：科学探测载荷要对月球进行定向，对月进行探测；为了保持足够的能源绕月飞行，卫星的太阳翼要对太阳进行定向；为了将科学仪器探测出的数据传回地球，卫星上的定向天线要实现对地球的定向。第三，由于月球的环境影响，在进入环月轨道后，卫星上的一些分系统如热控、供电等相关的工作模式还需要调整。

　　“针对后续工作中的关键环节，我们在地面制定了很多保障措施，这些措施都通过了验证和试验。”龙江说，“可以讲，对完成后续的任务，我们整个研究队伍充满了信心。”