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千古传说今成真
嫦娥一号开始奔月之旅
新华社西昌10月24日电(记者 贾永 白瑞雪 孙彦新)“嫦娥奔月”,这个千古流传的神话,正在成为中国航天的现实。
24日18时05分,中国第一颗探月卫星嫦娥一号在西昌卫星发射中心成功升空。海拔1500米的西昌,有着“月亮城”之称。火箭升空的那一刻,西沉的夕阳和火箭喷出的烈焰在天幕上组成了一幅奇妙的图景。
这是长征系列火箭的第103次飞行。
18时29分,嫦娥一号离开托举她的长征三号甲运载火箭,进入近地点205公里、远地点50930公里的超地球同步轨道,开始了100多万公里的奔月之旅。
未来两周内,卫星将经过4次变轨、2次-3次中途修正和3次近月制动,最终建立起距月球200公里的环月轨道,对月球开展科学探测。
在这个与地球最近的星球上,至今还没有中国人的足迹,却有一座以人类飞天第一人——明朝人万户命名的环形山。
1970年发射东方红一号至今,中国的卫星与地球的距离均在8万公里以内。而嫦娥一号离开地球的距离,整整38万公里。
这一数字,使嫦娥一号成为中国发射的距地球最远的卫星,也使中国成为世界上第5个发射月球探测器的国家。
绕月探测工程总指挥栾恩杰表示,嫦娥一号的成功发射,标志着中国的深空探测正式启动。
根据此前公布的规划,中国探月工程分为三个发展阶段分步实施:一期工程实现绕月探测,二期工程实现月球软着陆探测和自动巡视勘察,三期工程实现自动采样返回。
作为“三步走”计划中的第一步,绕月探测工程于2004年初正式立项。
“这颗卫星最初叫‘探月一号’,后来改为‘嫦娥一号’这个诗意的名字。”绕月探测工程副总设计师龙乐豪说,“‘嫦娥’从‘月亮城’升起,这本身不就是件富有诗意的事情吗?”
神话传说和古典诗词中,“嫦娥”和她所居住的“月宫”,常常是代表着思念、爱慕等美好情感的意象。在嫦娥一号的升空地西昌,人们把美丽勤劳的彝家女子比作“月亮的女儿”。
梦想成真,中国航天人用了3年时间,就托举着完全自主创新的嫦娥一号进入太空。
据介绍,组成绕月工程的卫星、火箭、发射场、测控、地面应用五大系统中,数十项关键技术和设备在国际或国内属首次应用。
在预计为一年的工作中,前往月球“探亲”的嫦娥一号要完成四大任务:获取月球全表面三维图像,分析月球表面有用元素和物质类型的含量和分布,探测月壤特性,探测4万公里至40万公里间地月空间环境。
绕月探测工程负责人说,中国本着和平开发利用空间的原则开展月球探测和深空探测活动,愿意与世界各国开展多种形式的合作。
“‘嫦娥’的故乡在中国,但‘嫦娥’属于全世界。”这位负责人说。
专家详解
嫦娥一号如何完成38万公里漫漫路程
新华社北京10月24日电(记者 黄全权 冯晓芳)24日,凝聚无数目光的“中国嫦娥”搭载长三甲火箭告别“故乡”,开始出使月球的旅程。
国防科工委有关负责人透露,嫦娥一号卫星将于11月7日进入自己的“工作岗位”--周期127分钟、轨道高度200公里的环月轨道。
从10月24日发射升空,到抵达遥远的“月境”,在长达十多天的日子里,“中国嫦娥”将如何走完38万公里的漫漫旅程?
在接受新华社记者采访时,有关专家详细解析了嫦娥一号卫星的飞行路线图。
借力飞天
伴随发射点火的巨大轰鸣,在长三甲“大力士”的托举下,“嫦娥”首先被送入近地点200公里、远地点约5.1万公里、运行周期约为16小时的超地球同步转移轨道。
随着星箭分离,“嫦娥”将开始孤寂的旅程。接下来,整个飞行过程都将依靠“嫦娥一号”自身的控制系统与推进系统来实现。
绕地而行
在发射完成后的7天时间里,嫦娥一号实际上是以一颗“地球轨道卫星”的面目,在调相轨道展开自己的旅行。
但不同寻常的变化将有条不紊地发生:随着第1次远地点的加速,卫星的近地点高度将被抬高至600公里,但轨道周期仍为16小时。在16小时轨道运行总计数10小时之后,嫦娥一号卫星将进行第1次近地点加速,将自己送入周期为24小时的停泊轨道上。在这个轨道上,“嫦娥”将进行长达3天的“耐心”飞行。
据悉,根据事先制定的预案,嫦娥一号卫星在停泊轨道上将有1-3天的“变量”。科研人员通过这样的设计以解决发射日期后延的问题,增加发射机会。“发射每延后一天,在24小时轨道的运行时间将减少一天。”嫦娥一号卫星副总设计师黄江川说。
但平静只是暂时的。在停泊轨道飞行3天后,嫦娥一号将实施第2次近地点加速,将自己送入远地点高度12.8万公里、周期为48小时的大椭圆轨道。
在这个轨道上,嫦娥一号将创下中国航天器到达的最远距离。
奔月之路
10月31日,当嫦娥一号的飞行第3次“莅临”近地点的时候,一个令人激动的时刻也将来临——此时,嫦娥一号将实施第3次近地点加速。顺利完成后,卫星的飞行速度将提高到接近第二宇宙速度的10.9公里/秒,进入远地点高度为38万公里的奔月轨道,开始向着月球飞去。
专家指出,在奔向月球的飞行过程中,将根据测定轨的情况以及前几次变轨的情况,可能适当安排2-3次中途修正,使它能够按照预定的设计要求到达近月点。
嫦娥绕月
在地-月的通道上,嫦娥依然将孤独地飞行将近5个昼夜。
经过长途跋涉,承载无数传说的月球将终于出现在“中国嫦娥”的眼前。此时,高速飞行的嫦娥一号卫星将放缓自己的脚步,开始第一次“刹车”制动,以使自己被月球捕获。
也就在这一刻,月球将正式拥抱来自中国的“信使”。这一天,时间将被定格在“11月5日”。这一刹那,中国嫦娥一号将成为一颗真正的“月球卫星”。
激动人心的时刻之后,必须的调整仍将进行。经过第二次、第三次的制动,嫦娥一号卫星绕月运行的椭圆轨道将逐步变为轨道周期127分钟、轨道高度200公里的环月轨道。
至此,来自中国的“嫦娥”将正式进入为之精心选定的地方……用整整一年的时间,静静地萦绕、端详着那华夏子孙千年的梦想之地,并向远方的“亲人们”传递着她所看到的信息……
专家解读
“嫦娥”绕月探测工程的“中国特色”
新华社西昌10月24日电(记者 李宣良 白瑞雪 孙彦新)10月24日,随着中国首颗月球探测卫星发射成功,嫦娥一号卫星开始了漫长的奔月之旅。
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,仍然以一系列鲜明的“中国特色”,广受国际航天界关注。
起步晚 起点高
对国际航天界而言,探月并不是新鲜事。绕月探测工程卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士说,全世界进行过月球探测的国家和地区有美国、俄罗斯(前苏联)、欧洲和日本。
“别人搞过了,我们还搞不搞?”绕月探测工程月球科学应用首席科学家欧阳自远回忆说,在工程立项过程中,就有人提出过这样的疑问。
“虽然我们起步较晚,但起点较高。”欧阳自远说,国际上无人月球探测经历了从月球近旁飞过探测、撞击月球探测、绕月探测、月球表面软着陆探测和采样自动返回等循序渐进的阶段,其技术难度逐渐递增。我国首次探月就采用了绕月探测方式,直接跨越了前两个阶段。
嫦娥一号卫星承担的探测任务,许多也是国外没有做过或没有做全的。欧阳自远说:“拿月球的三维影像图来说,现在世界上还没有。别的国家的是零散的,有空白,南北极他们没做好,我们要把它做出来。有了这个图,就能够帮助我们更好地了解月球的构造。”
“此外,我们还将探测月球表面14种具有重要资源意义元素的分布,而美国只做了其中5种。这些,都是我们自己独到的地方。”
速度快 质量好
“绕月探测工程从立项到发射,只用了3年多时间,这不仅是我参与的几十项航天工程中最快的,与其他国家的探月比起来,时间也是短的,创造了奇迹。”叶培建说。
从国际上看,除了冷战期间两个大国的“急功近利”外,各国探月工程一般都需要10年以上的时间才能实施。日本刚刚发射成功的“辉夜姬”(“月光女神”)探月卫星,在1991年就开始立项研制。
2004年初,我国探月第一期工程批准立项,正式进入实施阶段。当年11月19日,绕月探测工程总体由方案设计阶段正式转入初样研制阶段,各分系统相应进入下一工程阶段。2005年12月29日,月球卫星初样完成,正式转入正样生产阶段。
叶培建说:“能在如此短的时间内研制完成,一方面是由于工程立足于现有成熟技术和装备,另一方面是由于中国航天战线的科研人员具有敢打必胜、雷厉风行的作风。
“在追求速度的同时,我们将产品质量的要求放在最为重要的位置。”国防科工委月球探测工程中心副主任郝希凡说,“航天是一项高风险的事业,我们力求做到一次成功。”
资料显示,在人类迄今为止所进行的123次探月活动中,成功率不到49%。
“卫星发射成功的完美表现,让我们对完成后面的工程任务充满信心。”郝希凡说。
花费少 收益高
搞探月工程到底值不值?
每次作报告或讲座时,欧阳自远总会给人们算这样一笔账:探月工程一期的总经费是14亿元人民币,这相当于在北京建两公里地铁的经费。并且,这14亿元是要分到三四年使用,每年最多4亿元。
为了让有限的经费花出最大的效益,参与工程的科研人员处处精打细算。“我们不追求‘豪华配置’,整个系统的各项指标刚好能满足工程要求,虽然这需要我们付出更多的劳动,但我们认为很值!”参与卫星研制的主任设计师饶炜说。
“工程大部分创新是集成创新,集成得特别合理,用小的代价取得大的效益。”绕月探测工程总设计师孙家栋说,“我们把能用的成果都用上了,需要攻关的关键都攻了下来,形成了一个完整的系统。”
有人计算,美国在阿波罗计划中大约每投入1美元就有4—5美元的回报。
“现在谈‘嫦娥’的直接回报还为时尚早,但它对整个航天事业的推动作用却是显而易见的。”工程总指挥栾恩杰说,工程对我国大推力运载火箭的研制、月球相关科学技术的发展,已经起到了明显的推动作用。
随着工程的展开,中国开始在探月领域占有了一席之地,不仅中国科学家频频应邀参加相关国际会议,第八次国际月球探测与应用大会还首次在中国召开。
“‘嫦娥’工程的实施,必将对树立国家形象,增强民族自豪感和凝聚力,起到不可替代的作用。”栾恩杰说。