嫦娥四号既然“起大早”,为啥要“赶晚集”?

文章作者:管理一号 | 2019-01-05
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1月3日,嫦娥四号成功踏足月球背面,让中国航天又一次创造了人类首次。

不过,它从2018年12月12日进入环月轨道至今,绕着月球飞了20多天才降落。许多网友表示不解:既然“起大早”,为啥要“赶晚集”?

不仅仅是为等天亮

有专家解释,嫦娥四号要等着陆区天亮。月球整体光照情况显示,嫦娥四号进入月球轨道时,它的预定着陆区南极艾肯盆地一带正在进入夜晚。黑灯瞎火降落,万一摔跟头怎么办?由于一个月夜相当于地球上的14天,所以它多飞一阵,等到落区太阳高照时降落,当然更加稳妥。

但北京航天飞翔控制中心轨迹专家组组长刘勇通知科技日报记者,其原因不只于此,还跟嫦娥四号的入轨倾角与落区方位有关。

刘勇说,嫦娥四号进入环月轨迹时,其轨迹面与地月连线根本笔直,而它的首选着陆点——坐落艾特肯盆地中部的冯·卡门碰击坑,经度在180度左右。这意味着其时嫦娥四号的轨迹并不经过落点,其间有大约270度的误差。这需求经过月球自转,花费20多天逐步补偿。

有网友提问:已然要等,干嘛不推迟半个月发射?这就涉及到发射窗口问题。

但北京航天翱翔控制中心轨迹专家组组长刘勇告诉科技日报记者,其原因不只于此,还跟嫦娥四号的入轨倾角与落区方位有关。

记者了解到,嫦娥四号的发射时刻可不是随意挑选的,要考虑许多束缚条件,使它与日、地(包含地面点和近地轨迹)、月(包含着月点)的相对联系满意使命需求。例如,奔月轨迹需求调整近月点经度和飞翔时刻,让环月轨迹接近着月点上空,为登月创造条件;奔月飞翔过程中,要考虑太阳能帆板的受晒问题,要求太阳光入射方向与太阳帆板之间的夹角保持在必定范围内。此外在飞翔和着陆过程中,还要考虑接连测控问题。这些束缚条件有的决议发射月份,有的决议要在哪天、几点发射。嫦娥四号要在月背着陆,各种束缚联系特别杂乱,其构成发射时机的交集只在12月8日和9日各有2次,加起来也只要几分钟。正所谓“过了这村就没这店”。

 中继通讯不像打电话那么简略

除了上述原因,嫦娥四号这段时刻也不是“闲逛”。刘勇说,出于工程上的考虑,嫦娥四号绕月期间一些设备需求开机进行测验,有满足的时刻,才能让测验更完好,预备更充沛。科工局音讯泄漏,嫦娥四号进入环月轨迹以来,进行了2次环月轨迹批改,与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测验,展开了激光测距、三维成像、微波测距测速等导航灵敏器在轨测验,为施行月球反面软着陆做好预备。

其间,中继通讯链路的树立是保证使命成功的要害之一。

记者从中国航天科技集团五院了解到,鹊桥中继星于2018年12月14日成功与嫦娥四号着陆器、巡视器组合体树立了前向/返向通讯链路衔接。前向链路指地上站将遥控指令发给鹊桥并转发给嫦娥四号;返向链路指嫦娥四号将数据经过鹊桥转发到地上。

这可不像咱们平常打电话那么简略。五院嫦娥四号中继星整体主任设计师孙骥介绍,其时嫦娥四号运转在环月轨迹,鹊桥运转在距地球约45万公里的地月拉格朗日2点Halo轨迹上。为了确保它们之间通讯链路的正常树立,鹊桥上装备的4.2米伞状抛物面天线有必要时间精确指向嫦娥四号的航迹。在确保姿势指向的前提下,经过敞开两个飞行器上的各类通讯设备,树立X频段的通讯链路。

嫦娥四号和鹊桥分别在各自的轨迹上高速运转,因而通讯链路的保持是个动态进程。孙骥说,要确保通讯链路平稳牢靠,要求鹊桥像诸葛亮相同,对嫦娥四号下一步的方位锦囊妙计,并确保自己的姿势精确地指向那里。鹊桥的伞状抛物面天线波束角极小,一个纤细的姿势扰动,就会让通讯链路呈现“卡顿”。这对鹊桥要求非常严苛,既要“算得准”,更要“指得准”。

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