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石上清泉的博客

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【转载】关于嫦娥三号  

2013-12-16 15:24:57|  分类: 茶余饭后 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自孺子牛《【转载】关于嫦娥三号》
嫦娥三号

嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,包括着陆器和玉兔号月球车。2013年12月2日1时30分,嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。12月10日成功降轨。12月15日晚,正在月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和巡视器进行互成


嫦娥三号是
中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,包括着陆器和玉兔号月球车。2013年12月2日1时30分,嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。12月10日成功降轨。12月15日晚,正在月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和巡视器进行互成像实验,“两器”顺利互拍,嫦娥三号任务取得圆满成功。像实验,“两器”顺利互拍,嫦娥三号任务取得圆满成功。

进程追踪

  2013年9月11日嫦娥三号乘飞机转运,于12日10时抵西昌卫星发射中心。

  2013年11月26日月球车正式命名为玉兔号。

  2013年12月2日凌晨1:30分在四川省西昌卫星发射中心发射。

  2013年12月6日傍晚17时53分,嫦娥三号成功实施近月制动顺利进入环月轨道。

  2013年12月10日21时20分,嫦娥三号在环月轨道成功实施变轨控制,进入预定的月面着陆准备轨道。

  2013年12月14日21时11分,嫦娥三号在月球正面的虹湾以东地区着陆。

  2013年12月15日凌晨,嫦娥三号搭载的“玉兔”号月球探测器成功与嫦娥三号进行器件分离。

  2013年12月15日晚,正在月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和巡视器进行互成像实验,“两器”顺利互拍,嫦娥三号任务取得圆满成功。

      

发展历史

  嫦娥一号嫦娥一号月球探测器于2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射,并且在11月5日进入绕月轨道。这艘太空船一直工作到2009年3月1日,才脱离轨道并且撞击到月球表面。嫦娥1号收集到的资料被用来建立非常精确和高解析的完整立体月面图。

  嫦娥二号它的姊妹月球探测船嫦娥二号在2010年10月1日发射,在100公里高的绕月轨道上进行研究,为嫦娥三号的软着陆作准备。嫦娥2号类似于嫦娥1号,但做了些改进,包括解析力更好,达到1米的相机。

  在2009年,确认了将在2013年发射的登录载具和漫游车的名称是嫦娥三号。它将使用可变速的推进器,垂直降落在月球表面上。登陆之后,漫游车将离开嫦娥三号登陆载具,并在月球表面工作三个月。

  2011年9月21日,国家国防科技工业局透露,嫦娥三号目前正处于初样研制阶段,正在进行大量试验验证工作,预计2013年前后发射。

  2012年1月6日,月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验,月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验完成。

  嫦娥三号2013年9月25日,探月与航天工程中心举办月球车全球征名活动,并将于10月25日截止报名,于10月31日结束终审,并于11月上旬按程序报批。

  2013年11月26日,中国探月工程副总指挥李本正宣布:“嫦娥三号”月球车被命名为“玉兔”号。

  2013年11月30日,“嫦娥三号”任务发射场区指挥部研究决定,“嫦娥三号”将在12月2日1时30分于西昌卫星发射中心实施发射。

  2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”从西昌卫星发射中心成功发射。

  2013年12月6日17时35分,嫦娥三号进行了近月制动,在可变推力发动机点火361秒后,准确进入半径约为100公里的环月近圆轨道。

成功降轨

  2013年12月10日晚上九点二十分,在太空飞行了九天的嫦娥三号飞船,再次成功变轨,从100公里×100公里的环月圆轨道,降低到近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道。这也是嫦娥三号预定的月面着陆准备轨道。

  这次变轨,是“嫦娥登月”前的最后一次轨道调整。

  按照计划,嫦娥三号将在北京时间12月14号在月球表面实现软着陆,15号,嫦娥三号将释放国产“玉兔”号月球车。这将是我国航天器首次在地外天体的软着陆和巡视勘探,同时也是1976年后人类探测器首次的落月探测[1]

任务圆满成功

  12月15日北京飞控中心大屏幕上显示嫦娥三号着陆器上的相机拍摄的“玉兔”号月球车晚,正在月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和巡视器进行互成像实验,“两器”顺利互拍,嫦娥三号任务取得圆满成功。未来几天,在进行科学探测的同时,“玉兔”号月球车还将绕陆器继续行驶,从不同角度与着陆器多次互拍。

  第一面登上月球的五星红旗15日晚通过电视直播“亮相”。中国探月工程总指挥马兴瑞随后宣布,嫦娥三号任务取得圆满成功[3]

  来自中国月球车车身上的这一图像,是由当天凌晨释放它的着陆器拍摄的。23时许进行的首次互拍成像试验中,着陆器和月球车用各自携带的相机互相拍照。

  五星红旗亮相月球

  照片显示,在虹湾地区布满砾石和尘埃的灰黑色月面上,着陆器被阳光照得一片金色,月球车“胸前”的五星红旗鲜艳夺目。

  约一分钟时间的互拍,并非简单的“留影”。从几小时前驶向拍摄点开始,月球车成功验证了月面行走、地形建立、视觉定位、感知规划等遥操作技术和车体控制、原地转向、相机使用等工作模式。未来几天还将进行的4次互拍及后续科学探测,将是这些技术和模式的重复应用。

  自12月2日发射升空以来,嫦娥三号先后突破多窗口窄宽度准时发射、月面软着陆、两器分离等关键技术。探月工程新闻发言人裴照宇表示,“两器”成功互拍意味着它们携带的载荷顺利工作,这次任务“实现软着陆、开展就位探测和巡视勘查”的目标已经实现。

  国旗展现在屏幕上的那一刻,北京飞控中心掌声骤起。

  这面五星红旗接近B5纸大小,特殊材质能够经受月球高达300摄氏度的温差。着陆器上的彩色相机,还原了它的“中国红”。

重要意义

  北京飞控中心大屏幕上显示“玉兔”号月球车上的全景相机拍摄的嫦娥三号着陆器照片10年前的10月15日,中国航天员杨利伟在神舟五号的第7圈飞行中,同样展示了一面五星红旗。

  那次飞行,让中国得以跻身世界载人航天俱乐部。10年后嫦娥三号任务成功实施,使中国成为世界上第三个掌握月球软着陆和月面巡视探测技术的国家。

  10年间,以载人航天工程和探月工程为代表的中国航天在实现规模拓展、技术跨越的同时,带动了高新产业和基础学科的发展。

  “正是因为坚持独立自主、勇于创新的发展道路,我们才能一次次在浩瀚天空中开辟属于中国人的新纪元。”探月工程高级顾问孙家栋说。

  尽管任务已经成功,嫦娥三号的探月之旅并未结束。接下来的3个月甚至更长的时间里,名为“玉兔”号的月球车将以每小时200米的速度和每一“步”7米左右的节奏巡视月面,并与留在落月点的着陆器一起,开展月表形貌和地质构造、月面物质成分和可利用资源、地球等离子体层等科学探测。

  嫦娥三号是中国探月工程“绕、落、回”三步走的第二步。工程总设计师吴伟仁表示,我国有望在2020年前实现月球无人采样返回,为下一步载人探月奠定基础。

编辑本段具体组成

  嫦娥三号由着陆器和“玉兔号”月球车组成,在月球表面软着陆后,联合开展着陆器的就位探测和月球车的巡视探测。

  探测器发射质量约3.7吨,着陆器质量约1.2吨,月球车质量约120千克,可载重20千克,计划在2012年冬至2013年春之间使用长征三号乙火箭发射。嫦娥三号探测器将使用X波段测控,新建成的35米和64米大直径天线和原有的VLBI结合进行轨控定位。嫦娥三号探测器的着陆器将在15公里高度开启发动机反推减速;2公里以上高度实现姿态控制和高度判断,转入变推力主发动机指向正下方的姿态;2公里以下进入缓慢的下降状态,100米左右着陆器悬停,降落相机进行月面识别,着陆器自动判断合适的着陆点,下降到距离月面4米高度时进行自由下落着陆。

  由于月球自转和公转都是28天,月夜长达14天,为了保证着陆器的能源供应,嫦娥三号使用了RTG同位素电池,这将是中国首次将核能用于航天器。嫦娥三号着陆器携带了7套仪器,包括一台紫外波段天文望远镜。月面天文望远镜可以规避地球大气影响,观测精度大大提高。嫦娥三号的月球车由航天五院研制,为三轴六轮结构,设计月面寿命为3个月,目前已经进行了多次试验,它将携带望远镜进行短距运行和天文观测,为建立实际天文台做准备。月球车将在着陆点附近3平方公里巡游,行走路线不超过10公里,月球车还将使用机械臂采集月壤样本现场分析。

着陆器

  嫦娥三号的着陆器会利用它携带的极紫外相机将对地球赤道附近等离子体层进行极紫外成像探测。

月球车

  2002玉兔号月球车年起,上海宇航系统工程研究所已经在一个复制月球表面的专门实验室中,一再重复配置和发展六个轮子的漫游车,即玉兔号。这辆1.5 米高、120千克(260磅)的漫游车包括20千克(44磅)酬载,并已在2010年5月完成程式指令集,他将进行及时的视频传输和挖掘与分析土壤样品。这艘漫游车有基本的自动导航设施,装有防止它与其它的物体相撞的传感器。

  能源将由太阳能电池板和放射性同位素热电机提供,前者负责提供月球车各种仪器的工作能源和驱动月球车行驶,而后者负责在夜晚期间给月球车的仪器保温。因为月球的白昼、黑夜各持续大约14天,且夜晚温度可低至零下180℃。而月球车上的仪器可承受的最低温约零下40℃。如果在月球的漫漫寒夜中,没有足够能源给仪器保温,全部仪器要冻坏,在下一个白昼来临之时,月球车将无法“醒过来”。

编辑本段现实应用

  美国的阿波罗登月工程催生了3000多项新技术,其中1000多项转为民用,包括商品条形码技术、彩超技术等。如今,作为我国动力、测控、能源、通讯等多领域高水平的代表,嫦娥三号探月工程有何意义成了大家关注的焦点。对此,多名专家认为,此次探月应用的各种高精技术在军用和民用领域都大有用武之地,而探月的成果也将非常可观。

军用领域

  制导技术可用于研制导弹

  探月工程火箭军事领域系统总设计师姜杰表示,在此次发射任务中,嫦娥三号要一次入轨,直接进入近地点200公里、远地点约38万公里的地月转移轨道,发射时出现一点偏差就将出现很大失误。

  姜杰称,为了保证发射精度,担负运载嫦娥三号任务的长三乙改进型火箭首次采用了双激光惯组加卫星导航修正复合制导方式,确保火箭精确入轨。

  复合制导指的是采用多种制导方式制导,通常只适用于中程以上导弹,我国的红旗9防空导弹就应用了该技术。

  姜杰解释说,双激光惯组平台是一个内测装置,就像人的“小脑”一样,它借助陀螺等敏感器判断火箭的飞行姿态,并利用数字化方程模式计算出如何校正,同时利用其惯性环境,确保火箭不偏离预定的轨道。

  “在此基础上,嫦娥三号增加了卫星导航修正装置。”姜杰介绍,因为双激光惯组平台是内测设备,如果在火箭运行过程出现系统误差导致火箭飞行轨道异常,卫星导航修正装置可以弥补这一不足。

  对此,军事专家李大光称,嫦娥三号的制导技术非常先进,无论是遥控制导,还是动力系统都可能会应用到我国的导弹研制。

  月球上可建导弹发射基地

  国防科工委月球探测中心相关专家透露,探月的最终目标是在月球上建立永久性载人基地。中科院公布的2050年科技发展路线图也指出,我国将在2030年前后实现载人登月,建立月球基地;在2050年前后,载人从月球基地飞向更远的行星,具备载人登火星能力。

  专家称,未来可在月球上建武器试验场、军用火箭燃料库和导弹发射基地,打击地球上敌对的军事目标,不用担心遭敌人攻击,美国很早就想通过控制月球来控制地球了。

民用领域

  隔热技术可用于制造热水器

  航天科技集团空间技术研究院研究员庞之浩介绍,新中国成立以来,我国研制出了2000多种新材料,其中80%是在空间技术的引领下研制完成的。航天部门对材料的要求很高,因而引领了材料技术的研制。例如,太阳能热水器就应用了航天隔热技术来进行保温。

  他表示,月球上温度变化很大,要求嫦娥三号所用的材料具有轻型、对温度耐受力强的特点,这些新型材料今后均可转为民用。另外,嫦娥三号用到的新材料、遥操作技术也可运用于智能机器人制造、汽车制造等方面。

  专家表示,月球比地球稳定得多,并拥有弱重力、高洁净的特殊自然条件和自然环境,适合开展物理和生命科学实验,因而可以生产一些地球上无法生产的东西,比如昂贵的生物制品、药品以及很多特殊材料。

航空领域

  可为人类飞向火星开道铺路

  中国月球探测工程首席科学家欧阳自远介绍,月球未来将成为丰足的能源基地。他说:“月球上有取之不尽的太阳能资源。月球表面的太阳能能量密度比地球大得多。月球的土壤层蕴藏有极其丰富的氦-3资源,氦-3是受控核聚变的原料,月球上氦-3的资源量大约有100多万吨,至少可以解决一万年以上人类社会对能源的需求。”

  另据相关专家表示,随着资源利用能力提高,人们将可在月球上建火箭燃料加工厂,或者建“加油站”,从而大大降低航天运输的费用,使载人航天飞行更经济更方便。

  另外,月球是开展月基天文观测和科学试验的基地,也可成为人类进行深空探测的转运站。在月球上,航天器只需用很小的推力,即很少的火箭燃料和很低的成本就能摆脱月球的引力前往别的星球。美国的“太空探索构想”就是先到达月球,然后再飞往火星。因此,月球将成为人类飞向火星、开展深空探测和探索太阳系的一个天然航天港。[2]


  • 基本信息
中文名称嫦娥三号月球探测器
外文名称Chang'E3
组成着陆器、玉兔号月球车
发射时间2013年12月2日1时30分
重要意义首次实现月球软着陆、无人探测及月夜生存3大技术创新

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“玉兔”与“嫦娥”互拍任务圆满成功

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