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宇宙探索——中國嫦娥奔月

       10月31日17時28分,嫦娥一號衛星成功實施第三次近地點變軌,順利進入了連接地球與月球的“天路”——地月轉移軌道,開始了真正的奔月旅程。現在,讓我們來了解一些有關“嫦娥”奔月的知識。

      繞月探測衛星飛行程序
      
      我國月球探測衛星的飛行程序大致分為四個階段:①超GTO和中間軌道階段。從星箭分離起,至第三次近地點變軌結束止。②地月轉移階段。從第三次近地點變軌關機起,到衛星臨近近月點。③環月軌道捕獲階段。第一次制動點火至進入環月工作軌道。④環月軌道階段。衛星進行探測活動并回傳數據。

      衛星工作具體過程
      
      發射階段和神六的發射大致相同,長征三號甲火箭在發射場將嫦娥一號衛星發射出去,送入軌道傾角為31度,近地點200千米,遠地點51000千米,周期12小時。
      衛星在16小時的調相軌道上運行兩圈后(其間衛星在遠地點進行一次機動,將近地點高度由200公里提高到600公里),衛星進行第一次近地點變軌,調相軌道周期變為24小時(遠地點高度約為71000km);其目標是將軌道的能量進一步增大,使其變為遠地點高度38萬千米的地月轉移軌道。
      衛星在24小時的調相軌道上運行3圈后,進行第二次近地點變軌,調相軌道周期為48小時(遠地點高度約為137000km);衛星在48小時的調相軌道運行一周后,進行第三次近地點變軌,衛星進入地月轉移軌道,在地月轉移軌道中,衛星依照需要進行2次軌道修正。進入軌道的時間和運動狀態,特別是位置和速度非常關鍵,如果時間和速度不對,可能找不到月球或者和月球擦肩而過。
      大概經過116小時的飛行,在快要到達月球時,依靠控制火箭的反向助推減速,在進入月球軌道之際,衛星必須順利地被月球引力捕捉,才能成為月球環繞衛星,實現為月球的探測,此時衛星必須進行減速機動來實現月球的捕捉。最終在離月球表面200公里高度的繞月球飛行,開展拍攝三維影像等工作。

      探月的具體任務
       
      探月的第一項任務是繪制立體的月球地圖。國外已有多個版本的平面月球地圖,但立體的只有二幅,且做得不完整。嫦娥一號衛星將采取與其他國家不同的思路,搭載1臺CCD立體相機和1個激光高度計,兩者結合繪制完整細致的立體月球地圖。CCD立體相機同時對衛星飛行的前方、下方和后方進行拍照,形成三維影像。激光高度計由激光器、望遠鏡和接收電路三部分組成。衛星進入環月軌道后,激光高度計首先向月面發射激光束,并立刻用望遠鏡把反射回來的光束變成電信號;接收信號的電路盒將迅速進行計算,得出該探測點的月球海拔高度。激光高度計完成繞月旅行,月面每個探測點的海拔高度就一清二楚了。這些數值與CCD立體相機拍攝的高精度圖像相疊加,就是一幅完整而精確的月球立體地形圖。

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人類探月大事紀

      1959年9月12日,經過多次的失敗以后,前蘇聯發射的月球2號,在月球表面的澄海成功著陸,成為到達月球的第一位使者。
       1969年7月20日,美國宇航員尼爾-阿姆斯特朗乘坐“阿波羅11號”宇宙飛船成功地踏上了月球,成為人類有史以來登上月球的第一個人。
      1970年9月12日前蘇聯發射的月球16號,9月20日在月面著陸,第一次使用鉆頭采集了120克月巖樣品,于24日帶回地球。1970年11月10日,前蘇聯發射的月球17號載著世界上第一輛自動月球車上天。
      1972年“阿波羅計劃”結束,美國在登月成功后的三年多時間里,先后又發射了5艘“阿波羅”號飛船把另外10名宇航員送上了月球。
      但之后,耗資巨大的月球探測降溫。此后的30余年,美國人的腳步再也沒有踏上月球。前蘇聯由于在載人登月方面遇到挫折,在1976年8月9日發射了最后一個月球24號探測器后,前蘇聯也宣告對月球的無人探測完成。
      美國在1994年和1998年分別發射了兩枚探測器,完成了繪制月球表面地形圖、分析月球地質結構和尋找到月球存在冰或水的證據的任務。2004年年初,美國政府宣布正式啟動在月球上建立永久基地的計劃。
      2003年10月16號,中國“神舟五號”載人飛船成功發射,成為地球上的第3個宇航大國,并提出了10年內的登月計劃。






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