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“鹊桥”通天择日架 “嫦娥”奔月待时飞

工夫:2018-05-02 17:05阅读:

  “鹊桥”通天择日架 “嫦娥”奔月待时飞

  克日,一颗行将于5月份发射的卫星成了人们“刷屏”的明星,这不只在于它有极具中国传统文明特征的名字“鹊桥”,并且在于它将为方案于往年底奔月的嫦娥四号提供卫星“中继效劳”,是名副实在的“嫦娥先行官”。

  嫦娥四号发射之前为什么要先架“鹊桥”呢?“鹊桥”所提供的中继效劳终究是什么?“鹊桥”是中国第一颗中继卫星吗?它发射后将在怎样的轨道上运转?它将与嫦娥四号一同归纳怎样的“奔月故事”……这些无疑都是人们关怀的题目。

  “鹊桥”将飞架在地月L2点

  “鹊桥”是一颗“中继卫星”。该类卫星属于通讯卫星,被抽象地称为“卫星的卫星”,由于它们可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控效劳,极大进步各种卫星运用效益和应急才能,能使资源卫星、情况卫星等数据及时下传。

  嫦娥四号登月探测器是嫦娥三号的备份星,方案将登岸月球背对地球一壁的南极左近的艾特肯盆地。由于月球被地球潮汐锁定,它只能永久以统一面朝向地球。这就意味着,在月球反面登岸的嫦娥四号与地球上的测控中央不只相隔悠远的地月间隔,并且还要隔着月球球体停止通讯联络。但通讯信号无法穿透月球抵达其反面,这就需求中继卫星的协助来完成数据传输,完成空中测控义务。这是“嫦娥”这次发射奔月之前先发射“鹊桥”卫星的缘由。

  茫茫宇宙浩渺无垠,“鹊桥”发射升空后将架设在那边才干充沛发扬其提供中继效劳的作用呢?这就必需提到一个观点:拉格朗日点。依据天膂力学,一个小物体在两个大物体的引力作用下居于空间中的一点,在该点处,小物体绝对于两个大物体根本坚持运动。这些点的存在由瑞士数学家欧拉于1767年推算出前3个,法国数学家拉格朗日于1772年推导证明剩下的两个。1906年,初次发明活动于木星轨道上的小行星在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体组成的零碎中,按推论有5个拉格朗日点,但只要两个是波动的,即小物体在该点处即便受外界引力的摄扰,依然有坚持在原来地位处的偏向。每个波动点同两大物体地点的点组成一个等边三角形。

  “鹊桥”发射后预定进发的地位为“地月零碎拉格朗日-2点”(简称地月L2点),这个点位于地球和月球两点连线的延伸线上,在月球背对地球的一侧。“鹊桥”架设在该点上既可以同时与地球和月球反面停止信息和数据交流,即完成“中继”义务,又由于受地月引力作用均衡而坚持绝对波动形态,从而节流卫星燃料,有利于对其停止轨道控制。

  中国中继卫星已构成“家属”

  中继卫星的次要功用是停止天基测控和空天数据中继,可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控效劳。相比于地基测控,天基测控的最大劣势便是掩盖率高,具有及时性、经济效益初等长处。该类卫星作为在太空中运转的数据“直达站”,饰演着“太空侦查员”“通讯接线员”“太空导航员”的脚色,对中、低轨道卫星停止及时监控,使资源卫星、情况卫星等数据及时下传,为太空运转的航天器提供预警预告、导航定位,使太空飞行精确平安。作为航天大国,中国对中继卫星的需求无疑是激烈的,这也驱动了中国中继卫星的研制、发射和组网运转。

  2003年,中国立项并启动了天链一号中继卫星零碎工程。2008年4月25日,该零碎01星乐成发射,当年就到场并圆满完成了“神舟七号”数据中继效劳。作为中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星,天链一号01星接纳成熟的西方红三号通用平台并打破多项要害技能,标记着中国航天测控掩盖率提拔到新程度,使资源卫星、情况卫星等使用卫星完成数据及时下传、实时使用,效能倍增。2011年、2012年相继乐成发射天链一号02、03星,它们同时运转并与空中使用零碎、中继终端等构成跟踪与数据中继卫星零碎,中国由此成为天下第二个拥有对中、低轨道航天器环球掩盖中继卫星零碎的国度。在中国严重航天义务施行进程中,比方神十一飞船和天宫二号空间实行室飞行义务中,天链一号中继卫星零碎为航天员与空中“天地通话”“天地双向视频通话”和航天员与空中同步收看电视旧事立下了丰功伟绩。2016年11月,天链一号04星乐成发射,完成中国中继卫星零碎的更新换代。

  对中国中继卫星的开展,航天科技团体五院院长张洪太评价说,中国的中继卫星零碎建立走出了一条契合国情、技能上自主创新的路途。比方,打破了星上自主闭环精细捕捉跟踪等要害技能,处理了高速活动航天器之间跟踪与高速数据中继题目;树立了星——星、星——地技能体制和全程链路目标体系。

  “鹊桥”是中国中继卫星家属中新的成员,与天链一号系列中继卫星相比,固然用处和技能途径类似,但无疑面对的义务更艰难,面对的技能应战更大。中国航天人已然心中有数,航天科技团体五院党委布告赵小津表现,“鹊桥”研制团队霸占了地月拉格朗日2点轨道设计与控制、远间隔中继通讯等要害技能,其各项功能和目标完全契合义务需求。

  嫦娥三号已经到此一游

  完成探测器初次登岸月球反面无疑是人类航天史上的一项壮举,对嫦娥四号的体现人们充溢等待。从“嫦娥”既往可谓冷艳的奔月记录来看,人们也有充沛的来由对方案于年末出征的嫦娥四号抱有统统的决心。假如说有什么不确定性的话,在很大水平下去自于为嫦娥四号保驾护航的中继卫星“鹊桥”。实践上,“鹊桥”乐成于预定地位搭建好并到达预期体现是嫦娥四号发射奔月的根本条件和条件,用航天科技团体科技委主任包为民的话说便是“假如‘鹊桥’任务正常,中国将在下半年发射嫦娥四号探测器”。

  “鹊桥”作为预期定点于地月L2点的中继卫星,其“任务正常”实在包括两层寄义:一是精确架设入位,也便是发射后要精确进入定点地位即地月L2点;二是其传输信号和数据的功能失掉预期发扬,体现精良。不然便是处于不正常任务形态。

  “鹊桥”可否精确架设到位固然届时才干终极确定,但是现在来看,关于中国航天机构来说,把航天器送到地月L2点掌握大吗?关于熟习中国航天开展的人来说,这个题目的答案十分明白:掌握很大!由于既往的经历曾经证明白这一点。实践上,早在3年多前,中国迷信家就曾经把飞行器送抵地月L2点。不只云云,早在约7年之前,中国迷信家就曾经把飞行器精准送抵日地L2点。而这两个飞行器便是“嫦娥”,辨别是嫦娥三号再入前往飞行器效劳舱和嫦娥二号。

  2014年11月1日,嫦娥三号效劳舱与前往器别离后,前往到远所在54万公里、近所在600公里的大椭圆轨道,展开拓展实验义务。11月23日,效劳舱开端飞向地月L2点,4日落伍入盘绕地月L2点的轨道。这是中国航天器初次抵达地月L2点。效劳舱完成了盘绕该点飞行三圈,展开了全新的迷信探测义务,验证了轨道设计、轨道控制和轨道维持技能。

  2011年8月25日,嫦娥二号颠末77天飞行,受控精确进入间隔地球约150万公里远的日地L2点的盘绕轨道。这是中国第一次展开拉格朗日点转移轨道和任务轨道的设计和控制,并完成150万公里远间隔测控通讯。此举也使中国成为天下上第三个造访日地L2点的国度和构造,也是天下上第一个完成从月球轨道动身抵达该点的国度和构造。记者张保淑

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