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人類邁出航天器月背登陸第一步

付毅飛 發布時間:2018-05-22 13:52:00來源: 科技日報

5月21日5時28分,由中國航天科技集團研製的探月工程嫦娥四號任務中繼星“鵲橋”從(cong) 西昌衛星發射中心升空,邁出了我國月球背麵著陸與(yu) 探測的第一步。

記者從(cong) 國防科工局獲悉,執行此次發射任務的長征四號丙運載火箭在飛行25分鍾後,按計劃將“鵲橋”直接送入近地點高度200公裏、遠地點高度40萬(wan) 公裏的地月轉移軌道,衛星太陽翼和中繼通信天線正常展開。後續,該衛星將經過中途修正、近月製動和月球借力,最終進入使命軌道,為(wei) 年底擇機實施的嫦娥四號月球探測任務提供中繼通信。

“中繼衛星是實施嫦娥四號任務的前提,關(guan) 係到整個(ge) 任務的成敗。”航天科技集團五院黨(dang) 委書(shu) 記趙小津曾向科技日報記者表示。記者從(cong) 五院了解到,在完成使命的同時,“鵲橋”將向人類航天史上的多項紀錄發起衝(chong) 擊。

嫦娥四號任務將是人類首次進行月球背麵著陸探測。由於(yu) 月球自轉周期與(yu) 繞地球公轉周期相同,所以總有一麵背對著地球。著陸在月球背麵的探測器受到月球自身遮擋,無法直接與(yu) 地球進行測控通信和數據傳(chuan) 輸。為(wei) 此我國決(jue) 定發射國內(nei) 首顆地球軌道外專(zhuan) 用中繼通信衛星,作為(wei) 嫦娥四號探測器與(yu) 地球之間的數據中轉站。

“鵲橋”的使命軌道是地月拉格朗日2點暈軌道。拉格朗日2點是衛星相對於(yu) 地球和月球基本保持靜止的一個(ge) 空間點,地月拉格朗日2點暈軌道是一個(ge) 形狀為(wei) 非共麵的三維不規則曲線。這是人類航天器首次涉足該軌道。在這一軌道上做周期運行,衛星與(yu) 地麵的通信將不受月球遮擋,可實現對嫦娥四號著陸器和巡視器的中繼通信覆蓋。

深空探測任務中,最難的是如何建立可靠的遠距離數據通信鏈路,這是世界各國都在致力攻克的關(guan) 鍵核心技術。“鵲橋”裝載有傘(san) 狀拋物麵天線、測控天線和數傳(chuan) 天線三類低頻射電天線。其中,傘(san) 狀天線展開直徑達4.2米,是人類深空探測史上口徑最大的通信天線。它將直接指向月球,與(yu) 嫦娥四號探測器對接,不僅(jin) 要將地麵的測控指令說給探測器聽,還要聽清楚探測器要對地球說些啥。

這把“傘(san) ”在投入工作前,先經受了一次嚴(yan) 酷的考驗。“鵲橋”與(yu) 火箭分離後,在太空中經曆了一段沒有光照的陰影區,最冷時溫度達到零下230攝氏度。科技人員開展了大量力學、熱學試驗,確保傘(san) 狀天線能從(cong) “凍僵”狀態下恢複,順利展開。

“鵲橋”要提供中繼服務,中繼通信分係統是最核心的部分。記者從(cong) 五院西安分院了解到,該係統在地、月、星之間建立了三條鏈路——對月前向鏈路、對月反向鏈路以及對地數傳(chuan) 鏈路。這三條鏈路將能實現“鵲橋”與(yu) 嫦娥四號探測器的雙向通信,以及與(yu) 地麵的雙向通信。 

(責編: 央卓)

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