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人类首次月球背面软着陆和巡视探测任务,嫦娥四号中继星

发布时间:2020-04-01 01:33编辑:通信科技浏览(196)

    5月21日5点28分,在我国西昌卫星发射中心,由中国航天科技集团有限公司抓总研制的嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空。卫星由火箭送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道。

    嫦娥四号探测器落月后,将择机释放巡视器,探测月球地质、资源等,完善月球档案资料。

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    嫦娥四号任务于2016年1月14日通过探月工程重大专项领导小组审议,正式开始实施,工程任务中的运载火箭系统、嫦娥探测器系统及“鹊桥”中继卫星均由中国航天科技集团有限公司抓总研制。

    长征四号丙运载火箭成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥”

    嫦娥四号任务采用“月球背面软着陆巡视+地月中继通信”技术方案,需要通过两次发射来完成。第一次任务先发射嫦娥四号中继星,中继星稳定运行在地月L2点后,执行第二次任务,发射嫦娥四号着陆器、巡视器组合体,组合体软着陆到月球背面艾特肯盆地,通过中继卫星与地球进行中继通信。

    后续,经过约4~5天的飞行,期间经过2~3次中途修正,嫦娥四号中继星“鹊桥”将到达距离月面高度约100公里的近月点。经过近月制动后,在约21天的时间内,“鹊桥”将进行2次中途修正和3次捕获控制,进入Z向振幅约1.3万公里绕地月L2点的Halo轨道。

    今年5月21日,第一次发射——嫦娥四号中继星“鹊桥”由长征四号丙运载火箭成功发射升空。“鹊桥”是人类历史上第一颗地球轨道外专用中继通信卫星,也是第一颗连通地月的中继卫星,将为地球和月球搭建一条跨域40多万公里的通信“桥梁”,为嫦娥四号月球背面软着陆探测任务提供中继通信服务。“鹊桥”在轨应用后,标志着我国率先掌握地月中继通信技术。

    Halo轨道的中文名叫做“晕轨道”,这个“晕”字借自日晕和月晕,该轨道形状是非共面的三维非规则曲线,不同于地球卫星的椭圆轨道,轨道控制非常复杂。“鹊桥”将在这个轨道进行在轨测试,验证充分后,正式进入“备战”状态。

    12月8日,我国使用长征三号乙运载火箭,在西昌卫星发射中心发射嫦娥四号探测器,将探测器送入地月转移轨道,随后,探测器经过在轨飞行、轨道修正、近月制动、变轨等,将最终着陆月面,并择机释放巡视器。

    按照计划,“鹊桥”将在今年年底等到前来月球背面执行探测任务的嫦娥四号着陆器和巡视器。届时,“鹊桥”将提供中继通信服务,为地球和月球搭建一条跨越40多万公里的通信“桥梁”。

    嫦娥四号探测器由中国航天科技集团五院抓总研制。探测器由着陆器和巡视器组成,其中着陆器由11个分系统组成,巡视器由9个分系统组成。嫦娥四号原是嫦娥三号的备份星,与嫦娥三号相比,嫦娥四号的结构基本不变,但着陆点选在月球背面,针对不同地质条件,嫦娥四号也进行了针对性改进。嫦娥四号将更深层次更全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料,它将是世界第一颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。

    顺利发射和在轨应用后,“鹊桥”将成为人类历史上第一颗地球轨道外专用中继通信卫星,第一颗连通地月的中继卫星,第一颗在地月L2点上采用Halo轨道的卫星,标志着我国率先掌握地月中继通信技术,这是我国在月球探测领域取得的新突破。

    嫦娥四号任务是人类首个在月球背面进行的着陆和巡视探测任务,采用“月球背面软着陆巡视+地月L2点中继通信”的技术方案。

    嫦娥四号任务通过两次发射来完成,第一次任务先发射嫦娥四号中继星,中继星稳定运行在地月L2点后,执行第二次任务,发射嫦娥四号着陆器、巡视器组合体,组合体软着陆到月球背面南极艾特肯盆地,通过中继星与地球进行中继通信。

    嫦娥四号中继星由中国航天科技集团有限公司五院所属航天东方红卫星有限公司抓总研制,在今年第三个“中国航天日”期间,被正式命名为“鹊桥”。中继星基于CAST100卫星平台设计,发射质量约为448公斤,工作寿命不小于3年。

    值得关注的是,中继星配置了由五院西安分院研制的4.2米口径的高增益伞状抛物面天线,这是人类深空探测任务史上最大口径的通信天线,采用整星零动量控制方式,可以实现对地、对月、对日和对惯性空间任意目标指向与跟踪的三轴稳定控制,实现着陆器、巡视器与地面站之间的测控与数据传输。

    长征四号丙运载火箭由八院抓总研制,是常温液体推进剂三级运载火箭,三级发动机为两次起动状态。火箭主要用于发射太阳同步轨道卫星,也可以发射地月转移轨道等其他轨道卫星。这是火箭首次在西昌卫星发射中心执行任务。

    此次任务还搭载发射了两颗超长波天文观测微小卫星。

    这是长征系列运载火箭的第275次飞行。

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