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“嫦娥一号”卫星技术成就与深空探测展望

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元首king   少尉   发表于:2008-02-19 11:57   只看该作者
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1楼
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人类航天活动一般可分为发射人造地球卫星、载人航天和深空探测三大领域。深空探测一般是指在距离地球大于或等于地月距离的空间开展的航天活动。自第一颗人造地球卫星东方红一号上天,神舟五号首次载人航天飞行,到2007年嫦娥一号月球探测卫星顺利实现绕月探测,我国已完成了航天三大领域的突破。

  一、“嫦娥一号”卫星的研制和发射历程

  (一)研制过程

  “嫦娥一号”卫星的研制是探月一期[bgcolor=transparent]工程[/bgcolor]的核心部分。“嫦娥一号”卫星于2004年2月,国务院正式批复立项;2004年4月,空间技术研究院接到正式立项批复,[bgcolor=transparent]工作[/bgcolor]启动;2003年~2004年4月,方案设计阶段;2004年5月~2005年11月,初样设计阶段;2005年12月~2007年1月,正样研制阶段;原定2007年4月发射,后调整发射时间;2007年10月24日,发射;2007年11月7日,“嫦娥一号”卫星进入环月轨道,发回大量科学探测数据。从正式立项起研制全过程仅用了33个月。一个包含大量自主创新的全新航天器,“嫦娥一号”卫星首飞成功,且在如此短的时间内完成,这在航天器研制历史上是少有的。

  (二)发射大事记

  2007年10月24日,在首选发射窗口的第一天零窗口准确发射,精确入轨;2007年10月31日,完成第三次近地点变轨,进入地月转移轨道;2007年11月2日,执行地月转移中途修正,原定三次修正改为一次;2007年11月5日,顺利实现月球捕获;2007年11月7日,进入工作轨道;2007年11月20日,有效载荷开机。

  2007年11月26日,温家宝总理主持“嫦娥一号”卫星第一幅月球照片发布仪式;2007年12月12日,胡锦涛总书记主持首次探月工程圆满成功庆功大会。

  二、“嫦娥一号”卫星概貌

  绕月探测工程的科学目标是获取月球表面三维影像和分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点。

  “嫦娥一号”卫星的工程目标是实现从地球走向月球,并进行绕月探测。要突破绕月探测的关键技术、研制和发射月球探测卫星和建立我国绕月探测航天工程系统。

  “嫦娥一号”充分借鉴了我国多年的卫星研制经验,同时充分强调自主创新,大胆地采用了多项新技术以保证实现绕月探测的目标。“嫦娥一号”卫星包括9个分系统,可分为服务系统和有效载荷两个部分:服务系统包括结构、热控、制导导航与控制(GNC)、推进、供配电、数据管理、测控数传、定向天线;有效载荷包括五类、八台科学探测仪器和一套有效载荷数据管理系统。此外,出于工程研制的需求,还设有一个总体分系统和一个综合测试分系统,卫星研制工作共十一个分系统。

   三、与国外同类月球探测器的水平比较

  1958年8月17日美国发射了人类历史上第一个月球探测器—先驱者号,近半个世纪以来,国外共发射100多个月球探测器。美国和苏联的最初几次探月任务均失败,日本的首次探月任务未能完成预定的释放轨道器任务。“嫦娥一号”卫星是我国首次月球探测任务,取得圆满成功。与2000年后发射和各国宣布将发射的月球环绕探测器相比,科学目标和工作轨道基本相同,各具特色;“嫦娥一号”卫星发射质量与干重的比例、载荷与干重比、能源系统和工作寿命等指标都达到了国际同类水平;“嫦娥一号”卫星导航、制导与控制的能力和精度,无深空大天线支持条件下远距离的测控精度,热控水平等具有国际先进水平。

  “嫦娥一号”卫星是完全依靠自有技术,我国自主研制完成的。“嫦娥一号”卫星研制是在充分继承成熟技术、坚持大胆创新、重点突破,同时加强系统优化设计、集成创新,才能又好又快地取得圆满成功。整个工作思路和实践充分体现了自主创新精神。作为我国第一个月球环绕探测器,其技术水平足以跻身世界同类月球探测器的先进行列。

  四、“嫦娥一号”卫星的技术创新

  “嫦娥一号”卫星的技术创新可概括为十二个方面:总体优化设计、轨道设计、制导、导航与控制、热控设计、远距离测控通信、大角度机械扫描定向天线、整星自主管理、有效载荷、供配电、推进、结构设计、综合测试设计等。目前初步统计整星和各分系统的创新点共计44项。截止到2007年底,“嫦娥一号”卫星及各分系统已经申请受理的专利共计20项, 37项正在申请中,今后还将清理并申报更多的专利项目。

  与地球卫星不同的是“嫦娥一号”卫星必须解决轨道设计、推进系统的设计、制导导航与控制设计、热控设计、月问题、电源系统设计、测控问题、有效载荷的研制、数据反演问题、地面验证等诸多新问题。

  此外,由于我国在海外无测控站,而多体[bgcolor=transparent]运动[/bgcolor]关系决定的飞行过程使“嫦娥一号”卫星在一些特定的时段处于测控不可见弧段内,为确保卫星的安全,需要卫星及各分系统具有较高的智能和良好的自主性。为满足飞行任务的需要,和以往地球卫星相比,整星及这些分系统功能需增强,性能要大大提高。“嫦娥一号”卫星研制队伍为此做出了许多努力,取得了一系列具有自主知识产权的新技术。这些相关技术的突破为以后的深空探测打下了良好的基础。

  五、后续发展展望

  “嫦娥一号”卫星有一个备份星,正在改进,使其轨道更合理,有效载荷水平进一步提高,并力图为二期工程的相关技术开展一些试验,发挥更好的作用。二期工程将在2013年完成,并发射“着陆探测器和巡视探测器”,对月面进行高精度探测,目前已完成立项论证,开始了技术攻关。三期工程计划在2017年左右实现“回”的目标,基本框架已提出,正在进一步深化论证。有关部门正在研究包括链接>>、小行星探测在内的深空探测未来发展规划。

  “嫦娥一号”卫星不仅是我国空间事业的第三个里程碑,也是未来深空探测事业的起点。我们有信心、也有能力攻克未来将面临的各项技术难关,走出具有中国特色的深空探测之路!
 
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wrterpoioii  禁止发言   发表于:2014-03-26 16:25   只看该作者
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上官白羽   少尉   发表于:2016-02-01 16:21   只看该作者
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6256203125   列兵   发表于:2017-05-25 18:41   只看该作者
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