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嫦娥三号

发表于:2012-04-22 10:43:29 阅读:1211    关键词:嫦娥三号

    

嫦娥三号卫星简称嫦娥三号,专家称“三号星”,是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第三颗人造绕月探月卫星。“嫦娥三号”要携带探测器在月球着陆,实现月面巡视、月夜生存等重大突破,开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分等探测活动。根据中国探月工程三步走的规划,中国将在2012年左右实现月球软着陆探测自动巡视勘查。

背景

国务院正式批准绕月探测工程立项后,绕月探测工程领导小组将工程命名为“嫦娥工程”。

将第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制,主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。

嫦娥一号已于2007年10月24日18:05分发射升空!

嫦娥探月

2007年10月24日18时05分,搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火成功发射,

“嫦娥一号”带着国人的祝福,执行中国首次“探月”之旅。“嫦娥一号”的升空,使中国成为太空利益攸关方,成为拥有一定实力和地位的空间大国。

嫦娥探月的意义

1.能源梦想:月球可以提供许多能量“接力”的物质,比如太阳能(因为月球本身的空气十分稀薄,因此太阳能可以直接利用),比如氦3这种可长期使用的、清洁而安全的可控核聚变燃料(氦3在月球上的储量在100万吨到500万吨之间,而几十吨氦3即可维持地球一年的能量需求)。这种丰富的能源,对于能源逐渐枯竭的地球,当然十分重要。

2.中国科技实力的证明:,“嫦娥一号”的升空对国家安全来说具有更显著的意义,如果探月成功,甚至把太空作为一个研究太空的基地,那么也就等于抢占了制高点。另外,现在的太空还是一个无主地,原来只有美国俄罗斯等国家在太空研究上占主要地位,如果中国在月球上站稳脚跟,具备了一定的研究能力和自己的空间站,一旦将来在太空领域产生安全方面的隐患,就可能提前被发现

2009年3月1日下午4点13分,在月球轨道上飞行了近500天的嫦娥一号卫星,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,成功降落于月球表面丰富海区域——东经52.36度、南纬1.50度的预定撞击点。降落时卫星上的CCD相机实时传回了清晰的图象,为我国探月一期工程画上一个圆满的句号。此次利用“嫦娥一号”剩余的燃料来撞击月球是为了给我国探月工程二期积累技术和工程经验。嫦娥一号卫星是 2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射升空的。

探月工程二期启动

将发射嫦娥三号、四号

11月12日下午15时,国家国防科技工业局举行绕月探测工程全月球影像图发布暨科学数据交接仪式。工业和信息化部副部长兼国家国防科技工业局局长陈求发透露,“嫦娥二号”计划于2010年底前完成发射。

陈求发指出,“嫦娥一号”卫星已在轨运行一周年,完成了工程各项目标和科学探测任务,这标志着中国探月工程一期取得圆满成功!工程的圆满成功,实现了领导小组提出的“出成果,出经验,出模式,出人才”的目标。

陈求发说,今年年初,国务院正式批准探月工程二期立项。二期工程主要是研制并发射“嫦娥三号” 和“嫦娥四号”月球探测器,要实现月球软着陆,技术跨越大,工程风险大。为确保二期工程成功,我们对一期工程的备份星进行技术改进,作为二期工程的先导星,命名为“嫦娥二号”,主要是先期试验验证部分新技术和新设备,降低工程风险,深化月球科学探测。

嫦娥三号将实现月球软着陆和巡视探测任务并将选用长征三号乙运载火箭发射。在科学技术方面,二期工程将实现四个第一,要研制并发射我国第一个地外天体着陆探测器和巡视探测器,第一次利用“长征三号乙”运载火箭发射地月转移轨道航天器,第一次建立和使用深空测控网进行测控通信,第一次实现月球软着陆、月面巡视、月夜生存等重大突破,开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动,建成基本配套的月球探测工程系统。

工程系统

二期工程主要是研制并发射“嫦娥三号”和“嫦娥四号”月球探测器。在科学技术方面,实现四个第一,要研制并发射我国第一个地外天体着陆探测器和巡视探测器,第一次利用“长征三号乙”运载火箭发射地月转移轨道航天器,第一次建立和使用深空测控网进行测控通信,第一次实现月球软着陆、月面巡视、月夜生存等重大突破,开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动,建成基本配套的月球探测工程系统。

发射地点

西昌卫星发射中心

西昌卫星发射中心始建于1970年,它是以主要承担地球同步轨道卫星的发射任务的航天发射基地,担负通信、广播、气象卫星等试验发射和应用发射任务。西昌卫星发射中心位于四川省凉山彝族自治州境内,中心总部设在四川省西昌市,卫星发射场位于西昌市西北65公里处的大凉山峡谷腹地。自1984年成功发射第一颗试验通讯卫星以来,截至2003年底,已先后成功组织了34次国内外卫星发射。1986年,西昌卫星发射场正式对外开放。该地区属亚热带气候,全年平均气温为摄氏16度,全年地面风力柔和适度。

从1970年西昌卫星发射中心入驻西昌开始,西昌就被烙上了航天的印记。

1997年,西昌卫星发射中心委托曹英学经营参观卫星发射的经营权,从此拉开了它跟航天的不解之缘。

西昌卫星发射中心明年迁海南,预计5年后海南文昌将发射首颗卫星,西昌基地只承担应急发射任务

明年年底,将由几百名西昌卫星发射中心的工作人员移师文昌航天发射场工作,预计5年以后文昌将发射首颗卫星。

今后西昌、文昌将是一个中心(文昌卫星发射中心)两个基地,西昌只承担应急发射任务。

文昌市专门成立了“文昌航天发射场”征地办公室,目前征用了16000亩用于发射场的建设,市区距离发射场只有30来公里。文昌市把市区一条主要干道命名为“航天路”,还将修建一个航天主题公园。

西昌卫星发射中心的部分技术人员将于明年正式搬到文昌发射场开始工作,要做前期大量的准备,包括基础设施建设以及设备的运输等等。将来,西昌卫星发射中心将作为新发射场的一部分,只承担应急发射任务。文昌发射场建成后,主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。而备受关注的嫦娥三号也将在海南发射。

地域选择

文昌纬度低之所以要在海南文昌建设发射场,是因为海南是中国陆地纬度最低、距离赤道最近的地区。火箭发射场距离赤道越近、纬度越低,发射卫星时就可以尽可能利用地球自转的离心力,因此所需要的能耗较低,使用同样燃料可以达到的速度也更快。据称,在文昌发射地球同步卫星比在西昌发射火箭的运载能力可提高10%至15%,卫星寿命可延长2年以上。

运输限制小此外,发射基地选在海南,火箭可以通过水路运输,火箭的大小就不受铁轨的限制。

大海意外少另外还有一个重要原因,从文昌发射的火箭,其发射方向1000公里范围内是茫茫大海,因此坠落的残骸不易造成意外。

技术风险

以技术程度来看,中国国内火箭发射风险也不小,目前没有可靠的数据。对比美、苏、欧、日的火箭技术,火箭发射爆炸伤人的事故并不罕见。所以大多数火箭发射基地都建造在地广人稀的近海和内陆地区(大家有条件可以在google earth上搜索一下苏联拜科努尔、法属圭亚那和美国的肯尼迪发射基地,看看周围环境)。BBC有个中国火箭发射失败导致一个村庄被摧毁的纪录片可以看看。大推力的火箭如果近地爆炸,不知道杀伤力相当于多少吨TNT。可惜了文昌这片青山绿水碧海蓝天的好地方。

三大创新

中科院院士、中国绕月工程首席科学家欧阳自远透露,计划于2013年发射的“嫦娥三号”卫星将实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。

反推发动机将助降落

欧阳自远介绍,月球晚上的温度是零下180℃,而且一天黑就是半个月,如果不能持续提供能源,保证一定温度,所有的仪器都会冻坏,唯一能满足这种要求的是原子能电池,可连续工作30年,这项技术我国已经攻克。

与“嫦娥一号”的探月轨道不同,将来“嫦娥三号”卫星将不再采取多次变轨的方式,而是直接飞往月球。因月球不像地球或火星的表面覆盖有大气,可以采用降落伞的方式降落,月球表面是绝对真空,降落伞无法使用,所以科学家只能采用另一种办法,即边降落边用发动机反推,以减缓降落速度。据欧阳自远介绍,“嫦娥三号”卫星的降落过程大体是这样的:在大约距离月球15公里时,反推发动机就要点火工作;到离月球 100米时,卫星将暂时处于悬停状态,此时它已不受地球上工程人员的控制,因卫星上携带的着陆器具有很高智能,它会自动选择一块平整的地方降下去,并在离月球表面4米的时候关闭推进器,卫星呈自由落体降落,确保软着陆成功。

月球车高度智能化

“嫦娥三号”最大的特点是携带有一部“中华牌”月球车,实现月球表面探测。欧阳自远表示,从“嫦娥三号”卫星着陆器中走出的月球车,将是我国自行研制的具有最高智能的机器人,它可以实现自我导航、避障、选择路线、选择探测地点、选择探测仪器等,在它上面还安装了一台雷达,可以边走边探测月球内部的结构变化,此外着陆器上搭载了七套设备,包括一套天文望远镜,这在世界上尚属首次。另外,“嫦娥三号”还将克服温度在零下180℃环境下的月夜长期生存难题。

中国探月工程计划为“绕”、“落”、“回”三步,待实现“落”月任务后,探月工程三期工程将最终实现探月器的成功返回。欧阳自远介绍,届时将由月球车在月球表面进行打钻取样。这些采集的样品最终会放置在返回舱内,返回舱自己发动发动机,离开月球表面,进入绕月空间,加速离开月球,最后控制飞向地球,返回舱进入大气层后,可使用降落伞将所有样品安全降落在地球上,以进行充分利用。

长征5号火箭正在研制

据欧阳自远介绍,“嫦娥二号”和“嫦娥三号”卫星都将在西昌卫星发射中心发射,由于探月工程三期的装置太重太大,需要研制新火箭,而我国现有的发射中心无法承担大吨位火箭的发射任务,因此嫦娥工程三期将转向位于海南的文昌卫星发射中心发射,目前新的长征5号火箭已在研制,由于新火箭直径太大,火车、汽车均无法运输,只能走水路运到海南文昌发射场。欧阳自远说:“待探月工程的三期任务完成后,就可以证明我们中国人既可以到达月球、降落月球,还可以在上面进行科学探测,干完活儿后还可以安全返回,这时我们就可以送人上月球了。”

促进作用

火箭发射基地建设会给当地带来更好的基础设施、更多的就业和更繁荣的市场环境,因为会有数万高素质高收入人员进驻这个未来国内最大的卫星发射基地。而且按照规划,这个基地为开发部分旅游功能,建造卫星公园等。会给当地文化教育产业、酒店旅游业和房地产业带来巨大的商业机会。但是从长期看,这种军事化色彩浓厚的半军方项目,全封闭式的的军事化管理机制,也许给本地人民带来的是永无宁日的索取。出现战争迹象的时候,情况会更糟糕。文昌更有可能成为另外一个甘肃酒泉,而不是三亚。

污染

中国内地目前长征系列火箭,使用的推进剂均为剧毒的偏二甲肼/四氧化二氮燃料。近期中国国内试车成功了120吨液氧煤油发动机和80吨液氢液氧发动机,其中120吨发动机用于助推模块,80吨为箭身模块。这两种发动机按照使用的火箭燃料来看是无毒无污染的,如果计划顺利,长征5号火箭将采用这种模块化技术设计。这种大推力火箭,将用于大吨位物体运输,也就是宣传材料里面所说的文昌发射基地主要承担的发射任务。


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