本报记者李静 徐婷
11月7日上午8时34分,经过第三次近月制动,嫦娥一号顺利进入工作轨道——周期为127分钟、高度为200公里的极月圆轨道。
如果在轨测试正常,嫦娥一号的科学探测工作将正式展开。也就是说,经过约14天的漫漫征途,才奔到月球附近的“嫦娥”,终于要开始“干活”了。
小发动机维护轨道 月食期间仪器关闭 进入工作轨道后,嫦娥一号所搭载的先进仪器,如CCD立体相机、激光高度计、伽马/X射线谱仪、微波遥感探测仪等会相继打开,进行10天左右的在轨测试,看其能否正常工作。
如果一切正常,嫦娥一号的科学探测工作就会正式开始。北京飞控中心自“嫦娥”点火升空以来,一直紧张忙碌的状况可以暂告一段落,飞控大厅也将停止使用。对嫦娥一号的长期维护工作,将主要由一个十几人组成的专门小组来进行。
千万不要以为,这十几个人要做的是一件“轻松活儿”。北京航天飞行控制中心总工程师王也隽给记者做了一个非常形象的比喻:如果将嫦娥一号看成是一辆卡车,则它所搭载的先进仪器就相当于车上的货物。这些仪器能否很好地完成科学探测任务,卫星的维护与管理,也就是“卡车和货物”的状态非常重要。卡车在路上跑得顺不顺,既要看路况,也要看车的状态。对于嫦娥一号此次环绕极月圆轨道飞行来说,则主要涉及两个因素:一是轨道。嫦娥一号的轨道受到月球吸引力作用,会变得越来越低;二是卫星。如果卫星姿态发生改变,它所携仪器的观测角度相对月球就会随之改变。
王也隽总工程师告诉记者,这两个问题,北京飞控中心主要是依靠调整卫星上的小发动机来解决的。嫦娥一号此次上天,共安装了12个小发动机。这些小发动机分别装在嫦娥一号不同的表面上。通过控制不同位置上的小发动机的工作,飞控中心既可以将卫星稳稳保持在工作轨道上,也可以让它的姿态保持在理想状态。
除此以外,嫦娥一号进入正常工作期后,北京飞控中心还要负责其所携带的仪器的测控工作。这里面有一个比较特殊的时间段,就是月食。当地球刚好转到月球和太阳之间,出现月食时,飞控中心就要发出指令,关掉部分仪器,以免在接收不到太阳光时,卫星上电源过度消耗。
各种仪器同时工作 立体相机摆在中央 北京航空航天大学教授王新龙告诉记者,在嫦娥一号的在轨测试顺利完成后,依靠地面的遥控,它所携带的先进仪器会各司其职,开始工作。
此次嫦娥一号的主要任务包括绘制立体的月球地图,探测月球上元素的分布,估算出月球土壤厚度和氦-3总量及分布等。因此,它的工作轨道不是简单的圆形,而是螺旋状圆形,将对全月进行探测,不放过任何一个角落。
在卫星飞行过程中,CCD立体相机、微波遥感探测仪等各种仪器是同时工作,互不干扰。不过,也有互相配合的时候。例如,想知道月壤的厚度和状态,微波遥感探测仪通过发射微波,再根据回波的变化就可完成。而CCD立体相机在拍摄月球三维立体照片时,就必须借助激光高度仪的配合。在这些仪器中,由于全方位拍摄月球三维立体照片是此次嫦娥一号的主要任务之一,CCD立体相机的体积也最大,因此,CCD立体相机处在卫星上比较中间的位置,其他科学仪器则分布在它周围。
卫星要受温差影响 外貌变化也很重要 不只如此,“嫦娥”在随后一年中的工作、运动状态及其自身“外貌”的变化都会有数据保留下来。对此,王新龙特别解释说,月球上的昼夜温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方,温度可高达127℃;夜晚,温度却可降低到-183℃。再加上太阳辐射、紫外线等因素影响,“嫦娥”的“容颜”将渐渐“变老”,颜色也会发生变化。所以,“卫星本身外观的改变对我们同样有重要意义”。从嫦娥一号上传回地球的资料,将以图片和数据两种形式体现。
据王新龙教授介绍,为了保证科学探测工作的正常进行,嫦娥一号在进入工作轨道后,会建立起实时自主三体定向的工作姿态。太阳能帆板要始终对着太阳,以获得足够的能源;卫星携带的仪器要时刻对准月球,保证对月球实施探测;数据传输定向天线要保持对地定向,以便建立畅通的通信链路,传回各种探测信息。
(责任编辑:黄慧敏)