嫦娥"三号4天后软着陆 落月将经历黑色750秒
http://space.kexue.com/2013/1211/36574.html10日21时20分,嫦娥三号在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的预定椭圆轨道。
据了解,此次轨道机动是在月球背面实施的。18时00分,北京航天飞行控制中心向嫦娥三号注入调姿和变轨参数。20时37分,嫦娥三号进入月球背面区域。21时20分,嫦娥三号发动机成功点火,开始实施变轨控制。21时24分,嫦娥三号重新回到月球正面,根据地面测控站监视数据分析判断,嫦娥三号已由距月面平均高度约100千米的环月轨道,成功进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的椭圆轨道。
记者从国家国防科技工业局获悉,10日21时20分,嫦娥三号从100公里×100公里的环月圆轨道,降至近月点约15公里、远月点约100公里的椭圆轨道。这是嫦娥三号预定的月面着陆准备轨道。
据悉,此次轨道机动是在月球背面实施的。18时整,北京航天飞行控制中心向嫦娥三号注入调姿和变轨参数。20时37分,嫦娥三号进入月球背面区域。21时20分,嫦娥三号发动机成功点火,开始实施变轨控制。21时24分,嫦娥三号重新回到月球正面,根据地面测控站监视数据分析判断,嫦娥三号已由距月面平均高度约100公里的环月圆轨道,成功进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的椭圆轨道。
落月将经历“黑色750秒”
据探测器系统专家马继楠介绍,椭圆轨道有一个远月点,一个近月点,近月点的高度就是为了着陆前的高度做准备的。“变轨后的嫦娥三号将对飞行姿态、软着陆数据等再次确认。大约四天后,它将从距离月面15公里的近月点开始软着陆,最终降落到月球表面。”
一旦实施月面软着陆,嫦娥三号将经历发射升空以来最“惊心动魄”的动力下降段。在动力下降段中,嫦娥三号要完全依靠自主导航控制,完成降低高度、确定着陆点、实施软着陆等一系列关键动作。地面测控和人为干预基本“无能为力”。探测器系统副总指挥谭梅甚至把这十几分钟称为“黑色750秒”:“在这个时间段内测控都跟不上了,你根本来不及判断,它需要事先把程序设定好。”
嫦娥三号月面软着陆将首选较为平坦的虹湾地区,但月球表面仍然存在坡度、石块等不确定地质条件。嫦娥三号携带的测距、测速仪、激光成像敏感器等将发挥“眼睛”的作用,不仅能对月球表面快速扫描,甚至可以绘制出三维立体的月球表面影像进行分析、判断。
探测器着陆系统副总指挥张熇介绍,在距月面一公里左右时“嫦娥”会有一次光学成像,“先在较大范围内寻找到一个相对平坦的地方,然后移到附近,在一百米悬停时再精准地找到一个相对平坦的地方,然后落下去。”
张熇说,为了避免扰动月尘,嫦娥三号在距离月球4米左右的高度关闭反推力发动机,进行自由落体。此时,着陆器下部,四个金属腿形结构将起到缓冲作用。
张熇表示:“即使月面是平的,着陆器的四条腿也不一定同时着地,我们容忍15度倾斜不会翻。月壤的承载强度随着深度的增加,不会陷得太厉害。”
最大变推力发动机首秀
“7500牛变推力发动机将与一组马力较小的姿控发动机配合,帮助嫦娥‘三姑娘’轻盈落月,是我国目前推力变化范围最大的发动机。这是变推力发动机在我国探月工程乃至我国航天事业中的首秀。”火箭发动机专家、中国航天科技集团公司第六研究院院长谭永华说。
航天器返回地球时,通常采取滑翔、降落伞、旋翼等。嫦娥三号此次月面着陆在真空环境下进行,不能利用大气摩擦实现减速。只有研制变推力发动机,才能满足探测器中途修正、近月制动和动力下降等任务。
航天科技集团六院十一所副所长陈炜介绍,随着推进剂消耗,嫦娥三号的整体重量相应变小,使用变推力发动机才能精准控制飞行姿态。当嫦娥三号飞行到近月15公里,推进分系统将开始调整推力指令执行动力下降任务。经过主减速、快速调整、接近、悬停、避障和减速下降等阶段,在距离月面数米高的地方,发动机关机。着陆器依靠自身重力在虹湾区着陆。
4天后将携“玉兔”软着陆
按计划,4天后“嫦娥”将携“玉兔”月面软着陆。如果一切顺利,“嫦娥”所带的降落相机将记录中国航天器首次地外天体软着陆的精彩瞬间。