|
【龙虎网报道】“嫦娥奔月”进入倒计时。在这项举世瞩目的工程中,从火箭的燃料注入系统到卫星的奔月轨道设计,从雷达测控到月壤探测器,均凝聚着南京科研人员的心血。眼下,大批相关科研人员已赶赴西昌发射基地,为“嫦娥奔月”保驾护航。记者昨天采访了相关专家,聚焦“嫦娥奔月”工程中的“南京造”。
紫台探测器为月球土壤“画像”
“嫦娥一号”的一项重要任务,是探测月球土壤中的铁、铜等14种元素的分布情况,为月球画一幅“立体图像”。由中科院紫金山天文台研制的伽马射线谱仪,将和X射线谱仪等协同工作,让月球土壤中14种元素“一览无遗”。据悉,美国仅仅探测了月球的5种元素,中国此次探测元素之多无疑是一个亮点。
据悉,紫台研制的伽马射线谱仪共有两台,其模样像个天文望远镜,前部为探测装置,后部为抗干扰装置。探测装置可深入月球表面进行地质观测,最深可达30米,对月球土壤中的各种元素进行“条分缕析”。目前有一台已经交付给了卫星总体,还有一台正在北京备用。
据悉,在“嫦娥一号”卫星的任务栏中,位于第二的就是进行月球表面化学元素含量和物质类型分布的探测,而这一任务是由伽马射线谱仪和X射线谱仪联合完成的。专家告诉记者,月球上不同元素发出的伽马射线能量是不一样的,科学家们最后就是根据能量差异确认出不同土壤元素的含量浓度和分布区域。科学家将对月壤进行全方位的元素分析,了解月球上不同元素的分布,最后还将画出一幅“能谱”。
南大精确设计“奔月”路线
“嫦娥奔月”的轨道测算,汇聚了中国众多天文专家的智慧,南京大学天文系的专家在轨道的先期制定、测算等各个方面都贡献了自己的力量。“嫦娥一号”要经过怎样的太空之旅,才能围绕月球正常运转呢?
据专家介绍,卫星发射后,并不直接“奔”向月球。探月卫星被发射后进入地球同步椭圆轨道,探月卫星与运载火箭分离后,在近地点通过三次变轨脱离地球轨道,进入地月转移轨道。卫星绕着地球将进行三次变轨。每当卫星距离地球最近时,卫星上的发动机就给卫星增一次速,这样一来,卫星绕着地球的轨道也就越来越大。第一圈时,绕地球一圈需12小时,第二圈则达到24小时,之后就再增加到48小时。探月卫星要飞行5到6天,在进入地月转移轨道后,卫星通过自带发动机的调整有1次或更多次的轨道修正,以确保正确进入预定月球轨道。当卫星接近月球时,依靠反向助推开始减速制动,最终到达高度为200千米的月球极月圆轨道,这样的轨道还要根据当时卫星的情况进行微调,进入正常工作状态。
专家介绍,月球距离地球的距离很遥远,对于从地球上发射探测卫星到那么远的地方,轨道设计技术是相当关键的,要求仅有几十米的误差,这也是一期工程中最难点之一。
十四所雷达编织“奔月”测控网
在“嫦娥”发射和绕地过程中,中国电子科技集团第十四研究所的雷达在陆地、海上、基地编织了巨大的测控网,为“嫦娥一号”“奔月”护航。
据专家介绍,当“嫦娥一号”发射升空,达到地球的第一宇宙速度(每秒7.9公里),就够围绕地球飞行而不会因为地球引力而下落了。
在“嫦娥一号”绕地达到第二宇宙速度(每秒11.2公里)后,就将飞离地球轨道踏上探月征程,雷达跟踪测量系统将对整个发射过程、绕地过程进行全程远距离测量监控,数据提供给地面控制中心分析,因而雷达测控对确保发射成功起着重要的保障作用。十四所在本次“嫦娥一号”发射过程中,提供了部分地面测量雷达,分布在祖国大陆、远望测量船上,这些精密测量雷达组成了一个巨大的陆海基航天测控网,在发射和绕地阶段实时监测“嫦娥一号”的运行轨道,获取的各项参数提供给测控中心便于对卫星进行控制,确保卫星以最佳状态飞往月球,完成探月任务。
据悉,十四所提供的测量雷达已先后为“神五”、“神六”载人飞船提供了测量保障,目前十四所提供的雷达技术状态良好,静待卫星发射。
“嫦娥”苛刻要求难不住晨光集团
我国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”发射已经进入倒计时,航天科工集团南京晨光集团多位科研人员已经赶赴西昌卫星发射基地。晨光集团此次负责为“嫦娥一号”提供金属软管产品和燃料加注系统。
据该集团有关专家介绍,此次“嫦娥一号”发射,他们负责管路系统的研制。航天器中使用的管路系统有很多特殊要求,因为其本身空间很小,留给安放管路的地方自然十分有限,加上航天器各种管子都安装得非常密集,不可能采用地面上管道的材料和连接方式。晨光集团的科研人员通过积极攻关,研制出来的金属软管具有柔软易连接的特点,可以很好地适应狭小空间的要求。
发射“嫦娥一号”的火箭燃料加注系统也是晨光集团研制生产的。据介绍,使用液体燃料的运载火箭,加注过程中必须确保燃料“滴水不漏”,在发射时不能产生激烈的火花。为满足这一“苛刻”要求,晨光集团科研人员克服诸多困难,按时拿出了优质产品。
据悉,晨光集团对于航天器管路系统的研究已经持续了几十年,我国研制生产的火箭上第一管子就诞生于该厂。
五十五所承担关键器件研制
去年10月28日,中国科学院空间科学与应用研究中心总工程师、中国探月工程副总设计师、中国工程院院士姜景山在宁透露,南京多家单位参与“嫦娥探月”工程,其中中科电子集团五十五所承担研制微波器件。
据专家介绍,微波电路各类组件是“奔月”实验系统中关键器件产品,直接关系到航天器的轨道监测控制以及各监测站技术分析实验是否能达到总体设计要求,对“奔月”最终研制发射成功起到至关重要的作用。 |