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【龙虎网报道】没有人知道太空有多辽阔,同样没有人知道太空探索我们能走多快多远。
但是我们知道,虽然比世界上第一颗探月卫星———前苏联的“月球1号”晚了48年9个月又22天,但揭开了中国航天深空探测时代新篇章的绕月探测工程,仍以一系列鲜明的“中国特色”,广受国际航天界关注。她所承担的探测任务,许多也是国外没有做过或没有做全的。这是“嫦娥”的看点,更是亮点……
除了国家航天测控网,由上海天文台、国家天文台北京总部、昆明天文台、乌鲁木齐天文站的四台大型射电望远镜和上海VLBI数据处理中心组成的中科院VLBI网,也将首次应用到绕月探测工程首次飞行任务的精确测轨工作中。
所谓VLBI(即甚长基线干涉)技术,就是将几台射电望远镜,通过干涉的方法联网同时工作,使其测量精度或测量分辨率,等效于一台巨型望远镜。这项技术在国际上主要用于天文研究、天体测量和测地学,有时也用于对深空探测卫星的事后精密定轨进行科学研究。但在航天工程中,利用VLBI技术对人造卫星进行工程测轨还未曾有过,我国将首次实现。
射电望远镜可以接收发自卫星的信号。VLBI技术的神奇之处在于,即使某台射电望远镜的口径只有几十米,但它一旦与东南西北不同方位的同类望远镜联网,在测量精度和测量分辨率方面,其口径就相当于各望远镜之间的地理跨度。
此次上海等四地联网的“超级望远镜”,其口径相当于4座城市的地理跨度———3000多公里,分辨率达到能看清月球上一个足球场大小的目标,测角数据相当精准。
洪晓瑜说,VLBI测轨分系统所担负的任务主要是测角,以确定嫦娥一号卫星的具体方位,辅助国家航天测控网系统进行精密测轨,同时参与对卫星轨道的确定和预报。
在世界上首次采用微波遥感探月
权威专家在接受新华社记者采访时透露:在此次“嫦娥探月”中,中国将在世界上首次采用微波遥感手段对月球进行探测,有望获得新的发现。
据了解,在“嫦娥一号”有效载荷设备即将开始的探测中,有几个“第一”值得关注。其中,利用微波遥感手段对月球进行探测,这在世界上是第一次。
据负责微波探测仪研制主任设计师张晓辉介绍,微波探测仪有4个主探测天线,不同波段的天线将接收来自不同深度的物质的辐射能量,从而探测不同的深度。4个天线将准确探测到某地区月壤的厚度。另外还有4个定标天线。卫星升空后,4个主天线和4个定标天线将露在卫星舱板外。
同时,激光高度计、干涉成像光谱仪、使用碘化铯晶体的γ射线谱仪以及数据管理中对干涉光谱图像压缩传输,在我国均是第一次空间应用。
“嫦娥”将在地球轨道上等待奔月
“嫦娥一号卫星的轨道设计体现了经济性和可靠性的综合考虑,是我国科学家独具匠心的设计。”卫星副总设计师黄江川24日在接受新华社记者采访时说。
如果直接将卫星从地面发射到地月转移轨道,就需要比长征三号甲运载火箭能力大很多的火箭,发射成本将成倍提高。“我们首先将卫星发射到16小时的近地轨道,这是成本低廉的长征三号甲火箭完全能够胜任的。”黄江川说。
“在轨道设计中,还充分考虑了发射窗口和奔月窗口的选择。”黄江川介绍说,从地球轨道奔向月球的机会每月只出现一次,具有相对的唯一性。为了稳妥,我们将卫星发射提前3天进行,让“嫦娥”在地球轨道上等待奔月时机,将每月一次的火箭发射窗口范围,拓展到3天内每天都有机会。
3项关键设备引人关注
在我国首颗探月卫星“嫦娥一号”浩大繁复的研制中,除了大量的工程技术难点需要攻关外,从“新”和“难”的角度看,有3项关键设备的成功研制显得至关重要。
第一个是紫外月球敏感器。这一产品主要用途是,环月时候用其来确定卫星对月姿态。
第二个是定向天线。采用两轴转动机械扫描,主要用来传输科学探测信息。
第三个是测控全向天线。用来传输测控信息,其指标比其他卫星高出很多,同时占用卫星很小的资源。
关键部件采取“双保险”
专家在接受新华社记者采访时表示,已制定多种“保险措施”,防止有效载荷设备故障影响科学探测的情况发生。
据绕月探测工程卫星系统副总设计师孙辉先介绍,有效载荷在天上一旦发生故障,可以采取抢救措施,比如关机再开机。同时,一些关键的部件和电路上都有备份,一旦出现一套设备损坏的情况,将启用另外一套设备。
“以数据管理系统为例,这个系统一旦出了问题,所有的数据都将丢失。所以这个系统中的所有部件都是双备份。”孙辉先说。
新闻链接
8件装备各显神通
CCD立体相机———经辐射定标,重构月表三维立体影像。
干涉成像光谱仪———获取有关月表主要物质类型及其分布的信息。
激光高度计———提供三维图像处理所需的参数。
γ/X射线谱仪(2件)———确定月球表面位置类型和资源分布功能。
波探测仪———采用微波遥感手段对月球进行探测。
高能粒子探测器———探测高能带电粒子的成分、能谱、通量和随时间的变化特征。
太阳风离子探测器———探测原始太阳风等离子的能谱,包括太阳风的体速度、离子温度等。 |