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即將走出神話的嫦娥
（2007年05月15日 21:57:02）
來源︰《太空探索》，謝絕轉載。
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□作者: 伍 兵
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五個大系統
第一階段的月球探測衛星工程系統是由月球探測衛星、運載火箭、發射場、測控和地面應用等五大系統組成。
（1）月球探測衛星系統
嫦娥一號是月球探測衛星工程系統中最重要的一環，由中國空間技術研究院負責研制。該月球探測衛星選用東方紅三號衛星平台，總質量2350千克，設計壽命一年。該星體尺寸為2000毫米×1720毫米×2200毫米，並充分繼承資源一號、二號等地球衛星的現有成熟技術和產品，進行適應性改造。所謂適應性改造就是在繼承上的創新，突破一批關鍵技術。例如，三維定向技術，即衛星的太陽能電池翼、遙感器和傳輸信息的天線分別要時刻對準太陽、月亮、地球。另外，在月球探測衛星的軌道設計和紫外月平儀的研制等方面，也都開展技術攻關。它采用三軸穩定方式，對月定向工作，將運行在距月球表面200千米的圓形極軌道上。
為了實現探月的四大科學目標，嫦娥一號上載有6套24件130千克月球探測儀器，其中包括CCD立體相機、激光高度計、成像光譜儀、γ/X射線譜儀、微波探測儀、太陽風離子探測器等。其中CCD立體相機是拍攝全月面三維影像的專用相機，在我國首次使用；成像光譜儀用于獲取月面光波圖譜；γ/X射線譜儀用于探測月球表面元素；微波探測儀除用于獲取月壤的厚度信息之外，還能夠給出月球背面的亮度溫度圖和月球兩極地面的信息。
從發射到進入環月工作軌道，嫦娥一號奔月要轉幾次路線，飛行時間大約需要10天才能到達月球附近的軌道。整個飛行過程要經歷調相軌道、地月轉移軌道、月球捕獲軌道和環月工作軌道幾個階段。
（2）運載火箭系統
嫦娥一號選用長征三號甲發射，由中國運載火箭技術研究院負責研制。該火箭全長52.52米，最大直徑3.35米，地球同步轉移軌道運載能力為2600千克，已有10多次全勝發射記錄。
根據設計，月球探測器的運行軌道為近地點200千米、遠地點5.1萬千米，屬于大橢圓軌道，必須要求火箭能夠精確地將探測器送入預定軌道，才能準確完成預定的探測任務。為了滿足探月衛星的特殊要求，對長征三號甲火箭控制系統增加了單機和線路的備份，確保火箭飛行過程中不出現任何偏差，萬無一失。
選擇長征三號甲主要考慮到它是“長征”系列火箭家族中發射成功率最高的成員之一。由于該火箭擁有更靈活先進的控制系統，可以在星箭分離前對有效載荷進行大姿態調姿定向，並提供可調整的衛星起旋速率，因而具有很強的適應性。
因為地球和月球之間的運動，嫦娥一號發射時間是擇機確定的，要考慮到光照、太陽入射角、測控條件以及軌道限制等因素，一個月當中只有35分鐘適宜發射的“窗口期”，也就是說，錯過這35分鐘也就意味著錯過了一個月，將不得不等到下個月再發射。所以，嫦娥一號將在其發射窗口到來的前三天發射，按計劃，嫦娥一號發射後將繞地球運轉3圈，做加速運動，這3圈時間分別是16、24和48小時，之後將奔月而去，並在抵達月球前‘急剎車’，而它進入繞月軌道後，仍將圍繞月球極地軌道轉三圈，稍做調整才進入預定工作軌道，從發射到正式工作需要花費近半個月的時間。
嫦娥一號從起飛到進入目標軌道的飛行過程中將多次經過中國上空。如果地理位置、天氣條件允許的話，人們有可能用肉眼觀測到現代“嫦娥”奔月的情景。
（3）發射場系統
發射場系統由西昌衛星發射中心負責建設，選在西昌衛星發射中心，改建一系列的發射工位。
（4）測控系統
它由西安衛星測控中心和總裝測通所負責建設。由于旅途遙遠，所以測控系統尤為重要。其測控系統以我國現有的S頻段航天測控網為主，輔以甚長基線干涉儀（VLBI）天文測量系統組成，並進行必要的適應性改造。
（5）地面應用系統
該系統由中科院空間科學與應用研究中心負責研制和建設，由數據接收、運行管理、數據預處理、數據管理、科學應用與研究五個分系統組成。
以前，我國在上海佘山和烏魯木齊分別擁有一個直徑25米的天線，它們只能有4~6個小時可以用來接收衛星上的信息。為了嫦娥一號計劃的順利實施，我國又在北京和昆明分別設兩個直徑為50米（國內最大的）和40米的天線。這樣在我國的國土上，可用4個天線交叉干涉對近40萬千米遠的嫦娥一號進行測控，並為應對外界的干擾因素、意外因素，留有應急的能量。
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文章作者:伍 兵
責任編輯:skylook
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