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官方揭秘:嫦娥四号绕月时间为何比嫦娥三号长

科普小知识2022-07-10 16:52:11
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新华社北京1月7日电(记者郭朝凯)中国探月工程官方微信7日表示,嫦娥四号绕月时间比嫦娥三号长的原因是嫦娥四号需要等一天才能充电,发射窗口更加有限,在轨测试需要改进。

官方揭秘:嫦娥四号绕月时间为何比嫦娥三号长

由中国新闻社记者孙子发拍摄

中国探月工程的官方微信称嫦娥四号探测器于2018年12月8日凌晨2点23分发射。2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器成功软着陆在月球背面预选区域。嫦娥三号花了13天时间登上月球,而嫦娥四号花了26天时间。科学原理基于三个方面:

首先,嫦娥四号需要等待月亮和白天充电。月球的自转周期是28天。为了让探测器在月球上着陆并获得足够的阳光来工作,它必须在月球着陆区的白天着陆。然而,嫦娥四号在月球附近刹车后,恰好是着陆区的晚上,轨道飞机在着陆区上方移动,所以嫦娥四号必须绕月球飞行一段时间,才能在白天在月球背面着陆。

第二,嫦娥四号发射窗口有许多限制。为了获得最大运载能力,嫦娥四号的发射窗口应考虑多种约束条件,使其与天、地、月的相对关系满足任务要求。例如,月球轨道需要调整近月点的经度和飞行时间,以使绕月轨道接近月亮点上方的天空,从而为登陆月球创造条件。在向月球飞行的过程中,应考虑太阳能电池板的太阳曝光量,阳光入射方向与太阳能电池板的夹角应保持在一定范围内。此外,在飞行和着陆期间应考虑连续测量和控制。2018年12月8日和9日两次出现了发布机会的交集,这就是所谓的“本村后无店”。

官方揭秘:嫦娥四号绕月时间为何比嫦娥三号长

中国新闻社发布中国国家航天局地图

同时,嫦娥四号的工作需要“鹊桥”中继星的配合,这进一步限制了各自的发射时间。因此,嫦娥四号必须在月球附近“等待黎明”的原因很大程度上是由其轨道和发射窗口的限制决定的。

第三,嫦娥四号需要在轨测试以查明细节。在42万公里的旅程中,嫦娥四号将根据需要调整飞行速度和轨道机动参数,并在接近月球时进行相应的科学研究和测试。在嫦娥四号绕月轨道运行期间,需要打开一些设备进行测试,并且有足够的时间使测试更加完整和充分准备。嫦娥四号进入绕月轨道后,进行了两次轨道修正,与鹊桥中继星进行了四次中继链路测试,并对激光测距、三维成像、微波测距和测速等导航传感器进行了在轨测试,为在月球背面软着陆做准备。(结束)