嫦娥一号顺利升空 创中国航天史上七项第一(图)

北京航天飞行控制中心的工作人员鼓掌庆祝嫦娥一号卫星发射成功。

　　昨18时05分,我国自主研制的首个探月卫星“嫦娥一号”顺利发射升空,预计13天后进入绕月轨道

　　“嫦娥”奔月

　　■本报特派记者　刘欢西昌报道 本报记者王皓北京航天飞行控制中心报道

　　昨日17时50分，发射倒计时15分钟，发射塔架上负责给火箭低温燃料口除冰的最后一批勤务人员已经从塔架上撤离到了地下掩体中。明亮的灯光照射着巨大的塔架。远远望去，托举着“嫦娥一号”卫星的长征三号甲运载火箭高耸入云，乳白色的箭体上，“中国航天”四个鲜红大字格外醒目。

　　“呜——”发射场响起了刺耳的警笛声。技术人员开始离开现场，观测平台上的所有人全部屏住了呼吸，眼睛眨也不眨地盯住火箭，静静等待着那激动人心的一刻。

　　18时04分，随着“1分钟准备！”指令的发出，扶持火箭的摆杆迅速摆开。

　　“发射前50秒准备……发射前10秒准备……5、4、3、2、1！点火！”18时05分，火箭底部冒出了一股白烟，随后喷出红色火焰并发出巨响，“隆隆”的轰鸣声顿时响彻山谷。243吨的火箭开始缓慢上升，不断加速，逐渐离开地面，最终超出塔架腾空而起。紧接着，火箭从垂直飞行向东南方向转弯，速度越来越快。从点火开始的十几秒内，托举着“嫦娥一号”卫星的火箭越飞越远，慢慢消失在云层中，承载着中国人千年奔月梦想的“嫦娥一号”探月卫星向着月球飞奔而去。

　　等一切归于平静，火箭发动机喷射出的白色烟雾依然萦绕在发射场周围的山谷里。

　　此时，与发射现场相隔约3000公里的北京航天城航天飞行控制中心大厅，一样充满了紧张气氛。飞控中心上百台计算机飞速运行，数以万计的数据从四面八方汇集到这里，又从这里流向四面八方。绵延国内外的测控航线，随时做好了捕获卫星的准备。各系统技术人员按调度程序精心操作，专家们则在小声地交换着意见。

　　伴随着大屏幕上不断跳跃着的飞行参数，大厅里不时响起洪亮的报告声:“一、二级火箭分离成功！整流罩脱落，火箭飞出大气层！”“火箭二、三级分离！”

　　“火箭飞行正常”“跟踪正常”“遥测信号正常”……从西昌到北京、西安以及分布在青岛、厦门、喀什的测控站，从太平洋上的两艘远望号测量船到首次在航天器测控中引入的四地大型天文射电望远镜，测控数据火炬接力般实时传来。

　　18时29分，卫星点火1473秒之后，大厅里响起报告:“星箭分离，卫星入轨！”

　　北京航天城飞控大厅里第一次响起热烈的掌声。同一时间，在西昌指挥控制大厅里，探月工程首席科学家欧阳自远第一个鼓掌。

　　星箭准确分离，意味着嫦娥一号顺利踏上了总里程超过100万公里的探月之旅。

　　发射全程“同期声”

　　镜头一

　　22日晚，新华社受权发布发射公告

　　连日阴雨的四川省凉山彝族自治州首府西昌，在10月22日这一天突然迎来灿烂阳光。

　　也就在这天晚上，新华社受权发布公告:嫦娥一号卫星将于24日至26日在西昌卫星发射中心择机发射。公告指出，这是我国首次开展月球探测活动。

　　声音:

　　(卫星系统总指挥兼总设计师叶培建)尽管我们晚了，但在历史长河中这40多年的时间并不算长。能够代表全国人民送中国的首位月球使者上天，是我们科技人员的荣幸与骄傲。

　　镜头二

　　24日傍晚，进入发射倒计时

　　凉山彝族自治州冕宁县群山深处的山谷里，天蓝风轻。

　　西昌卫星发射中心发射场。群山中高耸的乳白色运载火箭，托举着体重2350公斤的嫦娥一号卫星。而卫星飞向的月球，就挂在远处的天幕和山峦之间。

　　声音:

　　(西昌卫星发射中心主任李尚福)这里是我国三个航天发射场中唯一能够进行低温燃料火箭发射的地方。

　　这是我国对外开放最早、承担外星发射最多、自动化程度较高、综合发射能力较强的航天发射场。组建37年来，已经将50余颗国内外卫星送上太空。

　　镜头三

　　24日18时05分，火箭点火“10、9、8、7……3、2、1，点火！”18时05分，就在李本琦喊出点火口令的同时，发射控制台操作手皮水兵用力地按下了红色的点火按钮。

　　瞬间爆发的巨大声响排山倒海般压向重重群山，40米深的导流槽里事先注入的400吨水顷刻化做了水汽……声音:

　　(发射01号指挥员李本琦)这是我1999年以来第11次站在这个位置上，发射前后进行一系列运作必须严密无误，一步出错就可能导致灾难性后果。我曾有两次在发射前最后时刻面临某设备信号异常，而我必须在1秒钟内做出或者忽略或者停止程序的决策，好在最后都有惊无险。

　　镜头四

　　24日18时05分至30分，火箭惊心动魄的壮美飞行

　　第148秒，火箭一二级分离。

　　第243秒，整流罩分离。此时，火箭已经飞出了稠密的大气层。第271秒，火箭二三级分离。第1249秒，三级二次点火；第1373秒，三级二次发动机关机。长征系列火箭完成了第103次飞行。

　　人类目前进行的123次探月活动中，63次以失败告终，这其中因为火箭故障而引起的失败又占多数。

　　声音:

　　(绕月探测工程副总设计师龙乐豪)我国历时8年研制的长征三号甲运载火箭，自1994年2月首飞以来，已经进行了14次发射，成功率为百分之百。然而，航天事业高风险的性质，让我们不敢有丝毫放松，执行这次任务的火箭采用了控制系统的系统级冗余等技术，进行了质量可靠性升级。

　　镜头五

　　24日19时09分，嫦娥一号卫星发射成功

　　18时50分左右，卫星已经飞到南美洲上空，在智利CEE测控站的测控下，卫星太阳帆板成功展开。13分钟后，用于向地面传输科学数据的定向天线也开始展开。

　　声音:

　　(绕月探测工程总设计师孙家栋)我国的卫星发射技术已经相对成熟，发射成功仅仅是刚刚开始，“嫦娥”奔月的旅程充满风险，我们既要尽最大努力保证成功，也会正确面对失败。无论如何，中国探索深空的步伐会越来越快。

　　数说奔月

　　3大环节等待跨越

　　对我国首颗绕月探测卫星执行的飞行任务而言，发射成功只是完成了第一步。嫦娥一号卫星在近一个月的时间里还将经过加速、轨道修正、制动等一系列“高难度动作”，其中三个环节至关重要。

　　■能否成功实施地月转移

　　卫星发射升空后，将在调相轨道绕地运行数日。之后，嫦娥一号卫星将迎来实施地月轨道转移的关键时刻。

　　只有迈过这道门槛，嫦娥一号卫星才能进入远地点高度约38万公里的奔月轨道，真正奔向月球。

　　■能否成功被月球捕获

　　嫦娥一号卫星在奔月轨道飞行116小时左右后将接近月球。此时，高速飞行的嫦娥一号卫星将实施首次“刹车制动”，确保自己被月球捕获。若一旦出现闪失，中国“嫦娥”或将与月球擦肩而过，失之交臂；或将撞击月球。

　　■能否成功环月探测

　　在被月球捕获之后，嫦娥一号卫星还将经过两次近月制动，才能从大椭圆轨道进入距离200公里的工作轨道。通过数日的在轨测试后，卫星有效载荷将全部打开开始工作。

　　至此，我国绕月探测工程首次飞行任务方能真正宣布“获得成功”。

　　4大步走完38万公里

　　从发射升空，到抵达遥远的“月境”，在长达十多天的日子里，“中国嫦娥”将如何走完38万公里的漫漫旅程？

　　■“借力飞天”

　　伴随发射点火的巨大轰鸣，在长三甲“大力士”的托举下，“嫦娥”首先被送入近地点200公里、远地点约5.1万公里、运行周期约为16小时的超地球同步转移轨道。

　　■“绕地而行”

　　在16小时轨道运行总计数10小时之后，嫦娥一号卫星将进行第1次近地点加速，将自己送入周期为24小时的停泊轨道上。在这个轨道上，“嫦娥”将进行长达3天的“耐心”飞行。

　　在停泊轨道飞行3天后，嫦娥一号将实施第2次近地点加速，将自己送入远地点高度12.8万公里、周期为48小时的大椭圆轨道。(如右图)

　　■“奔月之路”

　　10月31日，当嫦娥一号的飞行第3次“莅临”近地点的时候，它将实施第3次近地点加速，而后开始向着月球飞去。

　　■“嫦娥绕月”

　　再经过5昼夜飞行，嫦娥一号将进行第一次“刹车”制动。11月5日，嫦娥一号将成为一颗真正的“月球卫星”。此后，经过第二次、第三次的制动，嫦娥一号卫星绕月运行的椭圆轨道将逐步变为轨道周期127分钟、轨道高度200公里的环月轨道。

　　5大技术保驾征途

　　■轨道设计

　　飞行期间需要考虑地球、月球和卫星三者之间的相对运动关系，所以轨道设计是解决一个复杂三体运动的问题。

　　■测控通信和控制

　　月球与地球之间的距离将使测控信道电平衰减增大，通过在喀什和青岛新建18米天线，并引入了甚长基线干涉天文测量技术，解决了测控距离远和测量精度要求高的技术难题。

　　■三体定向

　　嫦娥一号卫星在飞行过程中，要求太阳电池阵朝向太阳，要求定向天线朝向地球，同时要保证有效载荷朝向月球。

　　■月球环境适应性设计

　　月球附近的空间环境异常严酷，对保证卫星供电是一个考验。

　　■科学数据的定标和反演

　　在数据反演过程中，由于卫星姿态、轨道高度、空间环境的影响，必须对探测数据进行消除各种偏差的处理，才能得到真实可信的月球科学数据。

　　7项中国航天史“第一”

　　■第一次探测月球

　　嫦娥一号卫星主要任务是携带有效载荷进入环月轨道对月球进行科学探测。

　　■第一次突破地球近地轨道

　　从地球到达月球轨道至少需要10次较大的轨道控制。

　　■第一次为月球“画像”

　　至今国际上还没有覆盖月球全球的三维照片。

　　■第一次探测月球表面元素

　　我国将在美国探测的5种元素的基础上，再增加9种，共探测14种元素的分布。

　　■第一次利用微波辐射计探测月壤厚度及其分布

　　真正对全月球月壤厚度的测量，目前还没有实现。

　　■第一次在航天器的测控中引入天文测量手段

　　我国目前的测控站只能支持近地航天器的测控，还没有专门的深空测控站，因此在绕月探测工程中引入了天文手段以补充现有航天测控网不足的方案。

　　■第一次利用国际联网对航天器进行深控

　　欧空局的库鲁站、新诺舍站、马斯帕拉马斯3个测控站，以及智利的CEE测控站，将采用国际通用的传输协议对嫦娥一号卫星提供测控支持。

　　探月二期工程已进行方案论证

　　“经过数百名科学家充分论证，探月工程二期方案已经初步形成，目前正在进行技术攻关。”卫星系统总指挥兼总设计师叶培建24日在接受新华社记者采访时说。

　　中国探月工程制定了三步走战略，一期工程为“绕”，二期工程为“落”，将在2017年左右进行的三期工程为“回”。

　　如果嫦娥一号卫星发射任务进展顺利并最终取得成功，2009年至2015年，中国将实施探月二期工程，进行两到三次的月球软着陆巡视勘察，为建立月球基地收集基本数据资料。接下来进行的三期工程，将发射月球软着陆器采集月壤和岩石样本，并返回地球。

　　此前，月球科学应用首席科学家欧阳自远在接受媒体采访时称，二期工程中，月球车和软着陆器将主要完成4大科学任务:探测月球的地形、地貌和地质构造；精细探测月球表面的化学成分和矿物成分；探测月球的内部结构；探测月球的表面环境、对地球的电离层进行极紫外观测并进行月基的光学天文观测。