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嫦娥二号

科普小知识 2024-04-18 17:19:51
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嫦娥二号是中国的第二颗绕月人造卫星。它是建基于探月工程一期的嫦娥一号备份星进行技术改进,作为二期工程的先导星,嫦娥二号主要是用作试验、验证部分新技术和新设备,降低往后工程的风险,同时深化月球科学探测。2014年2月23日,据国防科工局透露,已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星与地球间距离突破7000万公里,再次刷新我国深空探测最远距离纪录。2016年3月1日,全国政协委员、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士表示,嫦娥二号已经成为太阳系的小行星,围绕太阳做椭圆轨道运行,大约会在2020年前后回到地球附近。

名称:嫦娥二号

制造商:中国空间技术研究院

发射日期:2010年

发射地点:西昌卫星发射基地

轨道:地月转移轨道

运载火箭:长征三号丙运载火箭

1、卫星简介

2009年11月6日,央视报道:我国自主研制的嫦娥二号卫星已经进入正样研制阶段,将于2010年发射升空。嫦娥二期工程也已经正式立项,计划在2012年前后,发射我国的月球着陆器和月球车。

嫦娥二号和嫦娥一号卫星一样,主要进行绕月探测飞行,因此卫星的重量都是在2吨左右。由于两颗卫星探测的内容和目的不同,研制人员对用于科学探测试验的有效载荷做了调整。

2010年10月1日,嫦娥二号成功发射,获得世界首幅分辨率为7米的全月图;为嫦娥三号验证了部分关键技术;在拓展试验中首次从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测;在距地球700万公里处实现了对图塔蒂斯小行星的飞越交会探测。有关测控数据表明,截至2014年年中,嫦娥二号已突破1亿公里深空。

“嫦娥二号”还在不断刷新宇宙深空的“中国高度”。同时,它下传的科学数据,经过多级处理,为科学研究和人类更好的认识宇宙提供了宝贵依据。

2、结构特点

比起嫦娥一号,嫦娥二号所搭载的CCD相机的分辨率更高,其它探测设备也将有所改进,如:X射线谱仪、γ射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、微波探测仪、太阳风离子探测器。所探测到的有关月球的数据将更加翔实。

3、结构尺寸

2米×1.72米×2.2米

4、发射过程

2010年10月1日

18:58——发射进入1分钟准备程序

发射进入1分钟准备程序。

18:55——发射进入5分钟准备程序

18:51警报响起工程人员全部撤离。火箭加注完毕约4分钟后点火

18:45——发射进入15分钟准备程序

总体室准备工作一切就位,静待发射。

18:30——进入30分钟准备时间

火箭回转平台逐渐打开。发射架已经开始慢慢打开。

18:00——发射进入1小时准备程序

17:55基地拉响人员撤离警报。发射塔架上的蓝色遮罩完全摘除。

17:00——进入2小时发射程序火箭检查状态良好

五大系统进行状态设置和监视。火箭系统前期测试全部合格。起飞前综合检查,模拟火箭上升起飞状态。

19:55——嫦娥二号宣布成功发射

19:25星箭分离卫星入轨19:40卫星建立巡航姿态19:46展开太阳能帆板19:55准确入轨卫星按照飞行计划实施

发射10分钟——厦门跟踪正常

测控跟踪正常。

18时59分57秒——点火准时发射

雷达跟踪正常—>火箭跟踪正常—>西昌飞行正常—>助推器分离—>一二级分离—>二三级分离

长征三号丙火箭整流罩脱落

长征三号丙火箭起飞。推进管排气结束。

5、使用情况


嫦娥二号

嫦娥二号于北京时间2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空。在飞行了1533秒之后,星箭分离,卫星进入预定轨道。

嫦娥二号卫星整流罩于10月1日19时11分许分别坠落在江西省吉安市遂川县境内的2个自然村,当地人武部到现场维持秩序,因其落入农田中,故未有人员伤亡。

2010年11月2日,嫦娥二号进入环月长期运行轨道。

6、探月任务

嫦娥二号分别在100×100公里的圆轨道和100×15公里的椭圆轨道进行了高分辨率成像和环月探测,完整获取了7米分辨率的月球表面三维影像数据,并完成了对嫦娥三号落月任务预选着陆区虹湾局部区域的达到1.3米的高分辨率成像。

拉格朗日

2011年4月1日,嫦娥二号到达设计寿命。为了积累深空探测经验,嫦娥二号于6月9日下午离开月球,前往距地球约150万公里远的日-地拉格朗日L2点,对太阳实施探测,同时进行测控技术等试验。8月25日嫦娥二号进入日地拉格朗日L2点的环绕轨道。该轨道为类似椭圆形轨道,卫星环绕轨道1周需6个月时间。成功到达L2点后,嫦娥二号刷新了中国航天测控距离的纪录,也成为了世界首个从月球直接前往日地拉格朗日点的航天器。

4179号小行星探测任务

2012年4月15日,嫦娥二号离开地日拉格朗日L2点前往有撞击地球危险的小行星4179进行探测。北京时间2012年12月13日16时30分09秒,嫦娥二号在距地球约700万公里远的深空掠过小行星4179,最近距离仅为3.2公里,飞掠时速高达10.73公里/秒。这是中国第一次对小行星进行探测,中国也成为继美国、欧空局和日本后,第四个对小行星实施探测的国家或组织。

深空探测


嫦娥二号

设计寿命6个月的嫦娥二号在工作26个月后,将继续飞向更远的深空,并于2013年1月5日23时46分,在北京航天飞行控制中心精确控制下,嫦娥二号卫星深空探测成功突破1000万公里,2013年3月已经突破2000万公里深空,并将继续往更远的深空飞行。截至2013年6月初,嫦娥二号卫星距离地球已超过3500万公里。预计星地距离将于2013年7月14日达到5000万公里,2014年7月有望达到1亿公里。

技术人员通过分析认为,嫦娥二号飞行距地最远可达到约3亿公里。嫦娥二号成为目前中国首颗飞入行星际的探测器,在后续的星际飞行中,其飞行目标将主要聚焦在星载设备长寿命考核、自主飞行能力、行星际远距离测控验证等方面。截止至2013年11月26日,嫦娥二号已经距离地球超过6000万公里。截止至2014年2月14日,嫦娥二号已经距离地球超过7000万公里,正奔向更远的深空。

7、技术创新

嫦娥二号任务相比嫦娥一号任务,将实现以下六个方面的技术创新与突破:

运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道

试验X频段深空测控技术,初步验证深空测控*

验证100公里月球轨道捕获技术

验证100公里×15公里轨道机动与快速测定轨技术

试验全新的着陆相机,数据传输能力大幅提高

对嫦娥三号预选着陆区进行高分辨率成像试验

8、服役现状

2016年3月1日,全国政协委员、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士表示,嫦娥二号已经成为太阳系的小行星,围绕太阳做椭圆轨道运行。“嫦娥二号表现优异,大约会在2020年前后回到地球附近。”

9、背景资料

“长三丙”火箭尚不满三岁运载能力最合适


航天一院的工作人员正在给长三丙的发动机安装大喷管

“长三甲”火箭是执行任务最多、成功率最高的纪录保持者,已经成功将18颗卫星送入预定轨道,拥有着骄人的战绩;相较之下,长三乙火箭虽然阅历少了点,但却是目前国内推力最大的火箭,高轨卫星的载重量达到55吨,让其他系列的火箭都望尘莫及。“长三丙”火箭在2008年上半年才实现首飞,到2010年10月,算起来还不到“三岁”。

嫦娥一号绕月探测卫星的发射任务是由“长三甲”完成的。一方面是因为“长三甲”可靠性高、成功率高,能够保证任务的圆满完成。

另一方面考虑到嫦娥一号绕月探测卫星的运行轨道采用的是调相轨道,高度相对较低,而且载重需求不大,“长三甲”完全能够满足嫦娥一号卫星发射的技术要求。

长征系列运载火箭发展纪实进入21世纪以来,“长三甲”、“长三乙”、“长三丙”火箭成为我国发射国内国外各类应用卫星的主推产品,承担着国内民用、商业及国外卫星艰巨而繁重的发射任务。

用“长三丙”发射一点不“浪费”

“嫦娥二号”作为绕月探测二期工程的先导星,这就决定了此次发射任务承担着为绕月探测二期工程中的关键技术进行验证的使命,包括将卫星直接送入地月转移轨道,并实施轨道控制和修正策略,验证近月制动技术,验证测控系统以及二期工程将要在卫星上安装使用星上关键设备等。

加上“嫦娥二号”的体重达到2480公斤,无论是从轨道参数等技术要求还是从载重要求来说,“长三甲”都难以担此重任。而“长三乙”的载重量对于"嫦娥二号"卫星的发射任务而言,又是一种浪费。

在综合了技术方面的新要求和保证经济性、节约经费开支的双重考虑之后,“嫦娥二号”的发射任务才正式交付到“长三丙”的身上。

“选择长三丙',是最稳妥、最经济也是最合适的方案。”中国航天科技集团公司一院一部11室副主任、长三甲系列火箭总体主任设计师刘建忠一语中的。

“长三丙”火箭基本数据

运载能力3.8吨全箭起飞质量345吨全长54.838米

标准地球同步转移轨道运载能力

长三甲2600公斤长三乙5500公斤(我国目前最大的运载火箭)

长三丙3800公斤

对比

全长比长三甲火箭长2米多运载能力

比长三甲火箭提高了1.2吨助推器

比长三甲火箭多捆绑了2个