? 星箭分離時必須準確進入奔月軌道,若不能則要重新調整軌道,額外消耗燃料。
“太空剎車”時,若剎車力度不夠,將不能環繞月球;若剎車過頭,則會撞上月球。
近月變軌時,控制不好可能撞上月球高山。
探月任務繁重,衛星型號隊伍必須實現操作的零缺陷。
太陽風暴可能破壞電子元器和設備。
把嫦娥二號衛星比作一個要在嚴酷環境中進行高難度表演的雜技演員是毫不為過的。嫦娥二號衛星總設計師黃江川介紹,嫦娥二號衛星存在著諸多風險,難度系數比嫦娥一號衛星要大得多。
星箭分離須順利入軌 能否順利進入地月轉移軌道入口,是嫦娥二號衛星面臨的第一個風險。根據地球、月亮、太陽的運動規律,衛星進入地月轉移軌道的窗口時間非常短,如果星箭分離時衛星沒有準確進入地月轉移軌道入口,那么就需要對衛星軌道進行調整,會使衛星上的燃料提前消耗,如果偏差過大,就將影響后續任務的執行。
為被捕獲須精準剎車 嫦娥二號衛星面臨的最大風險是能否精準“剎車”,即衛星通過近月制動能否被月球重力場捕獲。
“在近月制動點的時候,衛星對于月球來說實際上處在非閉合的軌道上,如果不及時剎車,衛星就不能成為月球衛星。”黃江川介紹說,“如果剎車不夠,衛星會飛出月球的引力范圍,而不被月球捕獲,從而不能環繞月球。”所以第一次近月制動至關重要,剎車成功的話,這時衛星就是月球衛星了,它已經不可能跑出月球的引力范圍。
然而在黃江川看來,第一次近月制動還存在著另一種風險,如果“剎車”力量過大,衛星就會撞上月球,后果同樣不堪設想。
背地變軌全靠自主程序 嫦娥二號衛星的一個特殊任務是從100公里的圓軌道過渡到近月點15公里、遠月點100公里的橢圓軌道。這使衛星再次面臨巨大風險。
月球運轉自轉周期,和它繞地球公轉周期都是近一個月,在地球上始終只能看到月球的一面,另一面則永遠無法看到。嫦娥二號衛星要成像的備選著陸區在月球的正面,就是月球朝著地球的一面,衛星就必須在月球無法朝著地球的那一面變軌。
而此時,地面的遙測信號無法進行傳遞,衛星是不可人為干預和控制的,只能依靠衛星上已經設置好的自主控制程序進行。“這一點,相比于嫦娥一號衛星,嫦娥二號衛星比嫦娥一號衛星風險大大提高。”黃江川說。根據人類現有月球探測數據,月球上最高的山在 1萬米以上。如果衛星點火的時機不對,就會加大衛星撞上高山的可能性。
任務繁重關鍵是協調 嫦娥二號衛星驗證的工程任務內容很多,很繁重,往往是一環扣一環,因此要協調好它們之間的關系,要進行得十分精確。因此,技術人員能否對衛星進行精準操作,構成了衛星的另一重風險。
為了規避操作上的風險,確保嫦娥二號衛星的安全,衛星型號隊伍提出了“操作零缺陷”的要求。
安全模式抵抗太陽風暴 “還有一種風險來自月球具有的特殊空間環境。”黃江川所說的特殊空間環境主要是指月球不同區域的重力場不一樣。衛星在軌運行期間,要經常維護軌道。此外,嫦娥二號衛星在軌運行的預定時間內,正好臨近太陽風暴活躍期,如果嚴重的話可能造成電子元器件或者設備損壞。
黃江川介紹,技術人員在產品設計和研制過程中已經考慮到了太陽風暴的可能危害,并做了一些抵抗性試驗,加強了衛星抵抗能力。在太陽風暴來襲時,或許衛星會出現一些臨時性的故障,這對其飛行會帶來一定威脅,比如說會迫使衛星轉入安全模式,這時就要利用地面設備發出指令,讓衛星重新回到工作狀態。
本報綜合整理
■歷史回眸 人類頭兩次探月不是跑偏就是撞月 如何終結探測器是探月共同課題
歷史上,蘇聯和美國的許多月球探測器都是在衛星切入月球軌道這個階段失敗的。蘇聯的第一個也是世界上第一個月球探測器“月球1號”在1959年發射升空,本來想要撞擊月球,結果卻以距月球近6000千米的距離飛掠而過,于是只好宣布其為人類歷史上第一枚飛越月球的探測器。同年發射的“月球2號”也并不是進入月球軌道,而是直接撞擊月球,后來的“月球3號”才第一次進入繞月軌道并拍攝了歷史上第一張月球背面的照片。美國的第一顆月球衛星采取的也是撞月方式,當時并沒有能力使它進入環月軌道。
各國探月衛星升空之后,工程人員就在考慮最終以何種方式終結它的生命。像美國的探測器那樣去找水曾經是一種納入考慮選項。1998年,美國“月球勘探者號”探測器在燃料基本耗盡的情況下撞向了月球南極的一個撞擊坑中的陰影區。然而,不管是地面還是空間望遠鏡,在撞擊后的觀測中均一無所獲。據《南方周末》 (來源:半島網-半島都市報) [編輯: 郭新舉]
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