飛天后完成兩次軌道修正和兩次“剎車”
“嫦五”奔月與“姐姐們”有何不同
接連兩腳的太空“剎車”,再次讓嫦娥五號進入公眾視線。

飛天后完成兩次軌道修正和兩次“剎車”
“嫦五”奔月與“姐姐們”有何不同

來源:中國青年報2020-11-30

接連兩腳的太空“剎車”,再次讓嫦娥五號進入公眾視線。

北京時間11月29日20時23分,嫦娥五號探測器在近月點再次“剎車”,飛行軌道從橢圓環月軌道變為近圓形環月軌道。此前一天,即北京時間11月28日20時58分,嫦娥五號探測器完成了第一次近月“剎車”制動,進入環月軌道。

嫦娥五號探測器副總指揮張玉花告訴記者,近月制動是月球探測器飛行過程中關鍵的軌道控制之一。高速飛行的探測器在靠近月球時實施“剎車”制動,目的是使其相對速度低於月球逃逸速度,從而被月球引力捕獲。

11月24日4時30分,嫦娥五號順利發射升空,當晚即實施第一次中途軌道修正,於11月25日完成第二次軌道修正。

北京航天飛行控制中心專家説,此前我國已實現月球正面和背面軟着陸和巡視探測,對於着陸月面積累了比較豐富的經驗,但嫦娥五號的奔月之路,相比“姐姐們”卻有許多新變化。

像糖葫蘆一樣飛行

按照飛控專家的説法,嫦娥五號的任務目標是月球正面軟着陸並採集月壤返回地球,因此它的構成與嫦娥三號、嫦娥四號有很大不同,由“三姐”“四姐”的着陸器、巡視器的組合,變為軌道器、返回器、着陸器、上升器四器串聯的構型,猶如一串糖葫蘆。隨之而來的,是飛行控制工作的諸多挑戰。

北京航天飛行控制中心專家介紹,飛行器數量增多和頻繁的姿態變化,導致軌道器、返回器、上升器、着陸器之間的遙測和數據傳輸模式明顯增加。同時,探測器的飛行模式存在四器組合體、着陸器上升器組合體等形態,任務全程要經歷多種飛行姿態和數十次姿態調整,都需要精心設計飛控指令計劃、測控網工作計劃等。

北京航天飛行控制中心專家説,要想精準操控好這“一串”飛行器目標,在任務準備實施過程中,需生成會籤大量控制計劃及注入數據。

首次使用3000牛發動機進行近月捕獲控制

嫦娥五號最下端是軌道器,使用的是由中國航天科技集團六院為其量身打造的新型3000牛發動機。當嫦娥五號靠近月球時,我國將首次使用3000牛發動機進行近月捕獲控制。

北京航天飛行控制中心專家説,為此,在11月24日進行的首次中途修正中,該中心在修正軌道的同時,還兼顧實施了3000牛發動機的點火試噴。

這一構型為後續飛控任務增加了難度。在嫦娥三號、四號任務中,使用7500牛發動機落向月球之前,飛控團隊已在軌道修正中對該發動機進行過試噴,掌握了發動機的狀態。而在嫦娥五號任務中,着陸器上的7500牛發動機在中途修正和近月制動中均未使用過。

“飛控團隊對其運行狀況無法直接判斷,將面臨更高的應急處置要求。”北京航天飛行控制中心專家説。

關鍵“剎車”確保被月球捕獲

地月轉移軌道就像一條從地球通往月球的高速路,而火箭與探測器的分離點就是入口。經過一段時間飛行,嫦娥五號探測器將到達月球時要從出口駛離高速,這時要將速度降下來,才能到達環月軌道。

張玉花説,靠近月球時,嫦娥五號要減速被月球引力捕獲。當到達靠近月球軌道的近地點時,要點火,進入環月軌道。近月制動的這一腳“剎車”,在嫦娥一號的任務中就已掌握。不同的是,這一次的近月制動對於精度要求更高。

張玉花説,此次嫦娥五號探測器重達8噸,使用的卻是3000牛的發動機進行近月制動。為了解決重量變大但推力較小的問題,嫦娥五號任務選擇通過兩次近月制動,完成月球捕獲。

國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設計師、嫦娥五號任務4px電話發言人裴照宇説,嫦娥五號從中國文昌航天發射場出發後,還將經地月和環月飛行、在月面選定區域着陸等11個飛行階段,經過20余天的在軌飛行,最終完成“挖土”工作並返回地球。

中青報·中青網記者 邱晨輝 通訊員 宋星光

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飛天后完成兩次軌道修正和兩次“剎車”
“嫦五”奔月與“姐姐們”有何不同

2020-11-30 07:03:10 來源: 0 條評論

接連兩腳的太空“剎車”,再次讓嫦娥五號進入公眾視線。

北京時間11月29日20時23分,嫦娥五號探測器在近月點再次“剎車”,飛行軌道從橢圓環月軌道變為近圓形環月軌道。此前一天,即北京時間11月28日20時58分,嫦娥五號探測器完成了第一次近月“剎車”制動,進入環月軌道。

嫦娥五號探測器副總指揮張玉花告訴記者,近月制動是月球探測器飛行過程中關鍵的軌道控制之一。高速飛行的探測器在靠近月球時實施“剎車”制動,目的是使其相對速度低於月球逃逸速度,從而被月球引力捕獲。

11月24日4時30分,嫦娥五號順利發射升空,當晚即實施第一次中途軌道修正,於11月25日完成第二次軌道修正。

北京航天飛行控制中心專家説,此前我國已實現月球正面和背面軟着陸和巡視探測,對於着陸月面積累了比較豐富的經驗,但嫦娥五號的奔月之路,相比“姐姐們”卻有許多新變化。

像糖葫蘆一樣飛行

按照飛控專家的説法,嫦娥五號的任務目標是月球正面軟着陸並採集月壤返回地球,因此它的構成與嫦娥三號、嫦娥四號有很大不同,由“三姐”“四姐”的着陸器、巡視器的組合,變為軌道器、返回器、着陸器、上升器四器串聯的構型,猶如一串糖葫蘆。隨之而來的,是飛行控制工作的諸多挑戰。

北京航天飛行控制中心專家介紹,飛行器數量增多和頻繁的姿態變化,導致軌道器、返回器、上升器、着陸器之間的遙測和數據傳輸模式明顯增加。同時,探測器的飛行模式存在四器組合體、着陸器上升器組合體等形態,任務全程要經歷多種飛行姿態和數十次姿態調整,都需要精心設計飛控指令計劃、測控網工作計劃等。

北京航天飛行控制中心專家説,要想精準操控好這“一串”飛行器目標,在任務準備實施過程中,需生成會籤大量控制計劃及注入數據。

首次使用3000牛發動機進行近月捕獲控制

嫦娥五號最下端是軌道器,使用的是由中國航天科技集團六院為其量身打造的新型3000牛發動機。當嫦娥五號靠近月球時,我國將首次使用3000牛發動機進行近月捕獲控制。

北京航天飛行控制中心專家説,為此,在11月24日進行的首次中途修正中,該中心在修正軌道的同時,還兼顧實施了3000牛發動機的點火試噴。

這一構型為後續飛控任務增加了難度。在嫦娥三號、四號任務中,使用7500牛發動機落向月球之前,飛控團隊已在軌道修正中對該發動機進行過試噴,掌握了發動機的狀態。而在嫦娥五號任務中,着陸器上的7500牛發動機在中途修正和近月制動中均未使用過。

“飛控團隊對其運行狀況無法直接判斷,將面臨更高的應急處置要求。”北京航天飛行控制中心專家説。

關鍵“剎車”確保被月球捕獲

地月轉移軌道就像一條從地球通往月球的高速路,而火箭與探測器的分離點就是入口。經過一段時間飛行,嫦娥五號探測器將到達月球時要從出口駛離高速,這時要將速度降下來,才能到達環月軌道。

張玉花説,靠近月球時,嫦娥五號要減速被月球引力捕獲。當到達靠近月球軌道的近地點時,要點火,進入環月軌道。近月制動的這一腳“剎車”,在嫦娥一號的任務中就已掌握。不同的是,這一次的近月制動對於精度要求更高。

張玉花説,此次嫦娥五號探測器重達8噸,使用的卻是3000牛的發動機進行近月制動。為了解決重量變大但推力較小的問題,嫦娥五號任務選擇通過兩次近月制動,完成月球捕獲。

國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設計師、嫦娥五號任務4px電話發言人裴照宇説,嫦娥五號從中國文昌航天發射場出發後,還將經地月和環月飛行、在月面選定區域着陸等11個飛行階段,經過20余天的在軌飛行,最終完成“挖土”工作並返回地球。

中青報·中青網記者 邱晨輝 通訊員 宋星光

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