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解密嫦娥三号探测器

嫦娥三号探测器研制技术跨度之大,设计约束之多,攻关过程之艰辛,令很多参与任务的设计师刻骨铭心

文/《瞭望》新闻周刊记者陈泽伟

特约撰稿庞丹

随着嫦娥三号任务的开启,人们的目光又一次聚焦中国航天。作为我国首个在地球以外天体实施软着陆和月面巡视勘察的航天器,嫦娥三号探测器由哪几部分组成?与其他卫星相比有什么特点?技术创新点有哪些?面临的风险是什么?

《瞭望》新闻周刊记者走进嫦娥三号探测器抓总研制单位——中国航天科技集团空间技术研究院,了解嫦娥三号的方方面面。

重点实现三大目标

从立项到发射,嫦娥三号探测器经历了5年9个月的艰难奋战。

2008年3月,探月工程二期正式立项,嫦娥三号探测器系统全面启动研制工作。相继经过了方案论证、初样和正样研制阶段,并于2013年9月初,奔赴西昌卫星发射中心,开展为期近三个月的发射场工作。2013年12月2日,万众瞩目的嫦娥三号一飞冲天,发射取得圆满成功。

嫦娥三号探测器系统总设计师孙泽洲介绍说,嫦娥三号是我国首个在地球以外天体实施软着陆和月面巡视勘察的航天器,将实现探月工程二期“落”的工程目标,创造了我国航天史上的又一个第一。

与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器主要包括巡视器和着陆器两大部分——巡视器俗称月球车,由9个分系统组成;而着陆器是为了实现月面软着陆专门量身定做的新型航天平台,有11个分系统。

嫦娥三号探测器由运载火箭发射升空后,经发射段、地月转移段、环月段和动力下降段等过程,飞行大约14天的时间,将以软着陆的方式降落在月球虹湾地区;之后,着陆器释放巡视器;两器分离后,各自独立开展月面探测工作。

嫦娥三号在飞行任务期间,将重点实现三大工程目标,一是突破月球软着陆、月面巡视勘察等关键技术,提升航天技术水平;二是研制月球软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站,具备月球软着陆探测的基本能力;三是建立月球探测航天工程基本体系。此外,嫦娥三号还将开展月表形貌和地质构造调查、月表物质成分及其可利用资源的调查、日-地-月空间环境探测与月基天文观测等四类科学探测,对我国后续探月工作发挥重要作用,将有效促进深空探测领域的发展。

研制艰辛风险难控

嫦娥三号探测器作为我国探月工程二期核心任务,技术跨度大,设计约束多。研制过程之艰辛,令很多参与任务的设计师刻骨铭心。

嫦娥三号探测器系统总指挥张廷新介绍说,嫦娥三号探测器具有“四新两多两难一紧”的鲜明特点。其中,“四新”是指面临月面温度、月尘、月壤、月面地形地貌等新环境;鉴定设备占80%以上的全新研制平台;为新科学探测配备的全新载荷设备以及工作关系耦合度高、产品集成度高的新模式。

“两多”主要是以着陆导航敏感器、热控两相流体回路、巡视器月面移动、巡视器遥操作等为代表的新技术多,且技术跨度大;参与研制、设计及试验验证的协作配套单位多。

“两难”体现在地面验证难,特别是由软着陆特点决定的整器减重难。

“一紧”则体现在进度紧,从立项到发射仅仅5年9个月,需完成从方案论证到初样、正样、发射场等各阶段研制工作,以及相关的数十类产品攻关、几百台/套单机、鉴定件等的研制生产,多次大型专项试验验证,研制进度十分紧张。

作为我国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器,与以往的任何卫星任务相比,影响嫦娥三号探测器任务成败的最大风险点在哪里?

“毫无疑问,是月球以及它所带来的月面环境的不确定性”,嫦娥三号着陆器副总师张熇介绍说,“从已掌握的资料看,月球表面覆盖着一层由月面岩石碎屑、粉末、角砾等组成的月壤,而这层土壤又非常松软,且崎岖不平;同时,落月时具体的月面地形地貌也不能完全确定,这些为安全着陆带来不可避免的风险。而当着陆器撞击在月球表面上时,发动机的喷射以及着陆过程的冲击都将扬起尘埃,这些激扬的月尘不仅影响成败,更会对着陆器造成一定的危害。”

此外,嫦娥三号探测器采用了许多新技术,产品子样少,产品成熟度低;而飞行程序又非常复杂,特别是近月制动、动力下降过程,对飞行时序的要求很高,需要探测器飞行控制严格按时序执行,否则将影响主任务的完成。

面对诸多风险,嫦娥三号研制团队早在初样阶段,就以风险识别充分、鉴定验证充分、试验验证充分为重点,确保技术见底;转入正样后,又提出以“把握关键环节、全面量化控制、精细操作实施”为重点,确保产品可靠、风险可控。为了确保在轨飞行过程中能及时准确地定位故障,并在最短的时间内完成故障应对处理,研制团队从关键飞行事件和公用服务系统两方面对故障模式进行梳理,着陆器制定140余项预案,巡视器制定70多项预案,明确在轨故障的判定准则和处置措施,为探测器飞控实施提供有力保障。

六大创新迎接挑战

面对技术新、难度大、系统复杂等风险带来的巨大考验和一道道难关,嫦娥三号研制团队先后攻克了着陆减速、着陆段的自主导航控制、着陆冲击的缓冲、月面热控保障、月面移动、月面巡视过程的自主导航与遥操作控制等六大方面的关键技术。

变推力发动机破解着陆减速难题。发射升空后,嫦娥三号向着月球一路飞奔,直到设计师精心选择的动力下降点。此时,如果继续飞速前进,嫦娥三号在着陆时就可能一头撞在月球上,造成难以想象的后果。因此,必须让她慢下来。

众所周知,月球表面无大气。所以,嫦娥三号无法利用气动减速的方法着陆,只能靠自身推进系统减小速度,在此过程中探测器还要进行姿态的精确调整,并逐步减速以便在预定区域安全着陆。为了保证着陆过程可控,研制团队经过反复论证,提出“变推力推进系统”的设计方案,研制出推力可调的7500N变推力发动机,经过多次点火试车和相关试验验证,破解了着陆减速的难题。

GNC系统新技术助力着陆段自主导航控制。据着陆器GNC(制导导航与控制)系统主任设计师介绍,探测器动力下降过程是一个时间较短、速度变化很大的过程,无法依靠地面实时控制。对此,GNC系统设计了专门的敏感器,进行对月测速、测距和地形识别,确保了探测器在着陆段自主制导、导航与控制。

着陆缓冲系统为软着陆提供牢固支撑。当探测器着陆在月面时,着陆器撞击月面会形成较大的冲击,巨大的冲击力不仅可能造成探测器出现翻倒的可能,而且会激扬起月尘,对着陆器造成一定危害并影响任务成败,同时由于月球表面覆盖着一层松软且崎岖不平的月壤,这些都给着陆带来了困难。对此,研制团队充分考虑了月壤物理力学特性对着陆冲击、稳定性的影响以及月尘的理化特性等,采用特殊的材料、设计和工艺,研制出全新的着陆缓冲系统,解决了上述难题,确保探测器实施软着陆过程中,在一定姿态范围内不翻倒、不陷落,并为探测器工作提供牢固支撑。

全球首创热控技术确保月面生存。月球表面光照条件变化大,昼夜温差超过300℃,白昼时温度高达120℃,黑夜时温度急剧下降到-180℃。在长达地球14天的昼、夜里,探测器面临着月昼高温下的热排散问题和月夜没有太阳能可利用情况下如何保证温度环境的问题。为了能够应付极端温度条件下的恶劣环境,嫦娥三号利用同位素热源,并采用全球首创的热控两相流体回路以及此前从未在星上用过的可变热导热管,攻克月面生存的难题。

巡视器移动设计与试验解决月面移动难题。月面覆盖着厚度不等的月壤层,并存在大小不等的月坑和岩石,其物理力学特性和月表地形都与巡视器移动性能直接相关,如何选择移动系统构形参数,开展地面移动性能试验,在月面环境下保证正常工作,都是巡视器总体设计必须破解的问题。对此,巡视器在总体设计之初,就选取了六轮式、摇臂悬架方案,并经特殊设计和有关地面移动性能试验、内外场试验等,具备前进、后退、原地转向以及爬坡、越障能力,解决月面移动的难题。

月面巡视自主导航与遥操作控制为巡视勘察扫清障碍。为了能够在非结构复杂月面环境中实现远距离行驶,安全到达指定位置,并保障自身的安全和稳定工作,巡视器通过自主导航控制解决月面环境感知、障碍识别、局部路径规划及多轮运动协调控制的难题。

此外,由于巡视器月面运行过程是一个器地交互、地面持续支持的过程,与以往航天器在轨测控工作模式有着明显的不同。设计一种与巡视任务相匹配的在轨运行操作新模式是必须解决的难题。对此,研制团队经过无数次计算、论证、试验,终于开发出满足巡视任务的地面任务支持与遥操作系统,为巡视器顺利开展月面巡视勘察任务扫清障碍。□

解密嫦娥三号探测器 嫦娥三号探测器研制技术跨度之大,设计约束之多,攻关过程之艰辛,令很多参与任务的设计师刻骨铭心 文/《瞭望》新闻周刊记者陈泽伟 特约撰稿庞丹 随着嫦娥三......

新华网北京12月6日电(记者田兆运、赵薇)北京时间12月6日17时53分,北京航天飞行控制中心对嫦娥三号探测器成功实施近月制动,嫦娥三号探测器顺利进入环月轨道。

17时47分,地面科技人员发出指令,嫦娥三号探测器器载变推力发动机成功点火,361秒钟后,发动机正常关机。根据北京航天飞行控制中心实时遥测数据监视判断,嫦娥三号顺利进入距月面平均高度约100千米环月轨道,近月制动获得圆满成功。

据介绍,近月制动是嫦娥三号飞行过程中一次关键的轨道控制。探测器飞临月球附近时,其相对速度高于月球逃逸速度,如不能有效减速制动,探测器将飞离月球;而如果减速过大,探测器则将撞向月球。

与嫦娥一号、二号任务分步实施近月制动不同,这次制动使用新研制的器载发动机,采用一次制动达到目标轨道的控制策略,任务风险和难度更大,对探测器控制能力和测控系统的测量精度提出了更高要求。经过探测器系统、测控通信系统协作攻关,突破了一系列设备研制和轨道控制难题,确保了近月制动圆满成功,为嫦娥三号最终实施月面着陆和巡视探测活动奠定了基础。

新华网北京12月6日电(记者田兆运、赵薇)北京时间12月6日17时53分,北京航天飞行控制中心对嫦娥三号探测器成功实施近月制动,嫦娥三号探测器顺利进入环月轨道。 17时47分,地面......

中新社北京12月6日电 (欧阳开宇 姜宁谢波)北京时间12月6日17时53分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,嫦娥三号探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道。

17时47分,地面科技人员发出指令,嫦娥三号探测器器载变推力发动机成功点火,361秒钟后,发动机正常关机。根据北京航天飞行控制中心实时遥测数据监视判断,嫦娥三号顺利进入距月面平均高度约100千米的环月轨道,近月制动获得圆满成功。

据介绍,近月制动是嫦娥三号飞行过程中一次关键的轨道控制。探测器飞临月球附近时,其相对速度高于月球逃逸速度,如不能有效减速制动,探测器将飞离月球,而如果减速过大,探测器则将撞向月球。

与嫦娥一号、二号任务分步实施近月制动不同,此次制动使用新研制的器载发动机,采用一次制动达到目标轨道的控制策略,任务风险和难度更大,对探测器控制能力和测控系统的测量精度提出了更高要求。经过探测器系统、测控通信系统协作攻关,突破了一系列设备研制和轨道控制难题,确保了近月制动圆满成功,为嫦娥三号最终实施月面着陆和巡视探测活动奠定了基础。(完)

中新社北京12月6日电 (欧阳开宇 姜宁谢波)北京时间12月6日17时53分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,嫦娥三号探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道。 17时47分,......

中新社斐济苏瓦12月6日电 (孙自法袁继东)刚刚圆满完成嫦娥三号月球探测器发射海上测控任务的中国远洋航天测量船“远望6号”,当地时间6日上午顺利停靠南太平洋上斐济群岛共和国首都苏瓦的港口。

这是“远望6号”第14次停靠外国港口,也是其第8次停靠苏瓦港。此次靠港期间,“远望6号”将开展设备检修、物资补给、人员休整和后续海上测控任务准备等工作。

当地时间当天一大早,中国驻斐济使馆工作人员代表、中资机构工作人员代表和当地华人华侨等便赶到码头,他们挥舞着中、斐两国国旗,拉起“热烈欢迎远望号停靠斐济”醒目横幅,一边敲锣打鼓,一边高喊“热烈欢迎!远望6号!”口号,迎接祖国远洋航天测量船停靠苏瓦。

“远望6号”对本次停靠外港工作也高度重视,制定完备方案预案。一早远远看见码头的时候,船员们就来到甲板上不停地挥舞着手中鲜艳的五星红旗,向码头上欢迎的人群致意。

顺利停靠苏瓦港码头后,欢迎人群应邀登上“远望6号”作客,船上负责人与欢迎人群代表座谈交流;该船总工程师顾炳俊还客串起“导游”,为上船参观的来宾们详细讲解“远望6号”船载各类航天测量设备性能,介绍船舶结构和船员工作、生活情况。

“远望6号”被誉为“海上科学城”,是中国自主研发的第三代远洋航天测量船,船长222米,宽25.2米,满载排水量24000多吨。船上各类航天跟踪、测量、测控天线设备林立,能完成对目标飞行器跟踪、测量、遥测、遥控、数据传输等任务,并能与任务中心进行实时通信和数据交换。(完)

中新社斐济苏瓦12月6日电 (孙自法袁继东)刚刚圆满完成嫦娥三号月球探测器发射海上测控任务的中国远洋航天测量船“远望6号”,当地时间6日上午顺利停靠南太平洋上斐济群岛共和国首都苏瓦......

据中国之声《新闻晚高峰》报道,按照计划,嫦娥三号探测器目前已经到达月球附近,即将实施近月制动,完成一次“太空刹车”动作。

据航天科技集团公司空间技术研究院嫦娥三号探测器系统专家吴学英介绍,嫦娥三号探测器经过接连两次中途状态修正,目前,飞行状态良好。现在,嫦娥三号探测器已正常运行约110多个小时,飞行35万公里左右,具备近月制动的条件。

所谓近月制动,简单地说,就是当卫星或探测器飞行到月球附近时,相对月球的速度大于月球2.38公里/秒的逃逸速度,如果不减速,卫星或探测器将飞离月球。要实现绕月飞行,必须进行制动,将其飞行速度降低到月球逃逸速度以内,从而被月球引力捕获。近月制动是卫星或探测器飞行过程中最关键的一次轨道控制。

由于嫦娥三号的近月制动方式与嫦娥一号、二号不同,采用变推力的7500N发动机,只一次点火就实现环月圆轨道飞行,而嫦娥一号、二号都使用490N发动机通过点火制动才分步实现环月圆轨道飞行。而对这7500N的发动机的精准测控也就成为一个亮点和难点。

一旦这次近月制动成功,为嫦娥三号在月面软着陆进行科学探测活动奠定了坚实基础。同时,也表明我国对月球卫星和探测器进行精确测控的能力将大大增强,标志我国航天测控水平有了新突破。

吴学英:难点最关键在于精准,制动量如果少了,探测器会与月球擦肩而过,不能被月球捕获。如果制动量过大,探测器就会与月球相撞。所以近月制动最关键的就是精准,轨道要测得准、控制参数要计算得准、探测器也要执行得准,这其中任何一个环节出问题都可能导致失败。(记者张棉棉)

据中国之声《新闻晚高峰》报道,按照计划,嫦娥三号探测器目前已经到达月球附近,即将实施近月制动,完成一次“太空刹车”动作。 据航天科技集团公司空间技术研究院嫦娥三号探测器系统专家吴学......

据中国之声《新闻晚高峰》报道,就在嫦娥三号任务顺利开展、并正为大家勾勒美好的探月前景之时,有媒体报道说,上海航天技术研究院的内部人士透露,我国对探月工程,乃至整个航天规划有重大调整,预计的“嫦娥五号”将停止研发。

对于探月计划将告一段落的说法,上海航天技术研究院研究员、嫦娥三号探测器系统副总指挥、副总设计师张玉花坚决否认:

张玉花:肯定没有这么回事。我从昨天就对这条造谣消息或者假消息所困扰,我也证实了我们没有官方对外发布这个消息。

2004年,国务院批准我国探月工程立项。明确工程规划为“绕、落、回”三期。嫦娥一号和嫦娥二号已经完成一期的绕月探测任务。目前正在前往月球的“嫦娥三号”将执行第二步的“落月”任务。按照规划,我国将在2020年前进行首次月球样品的自动取样和返回探测,完成第三步“回”的任务。

据了解,嫦娥一号、三号、五号这几个奇数命名的探测器是正星,偶数则为正星的备份。因此,张玉花表示,嫦娥四号将作为嫦娥三号的备份在进行研制、生产,不可能取代嫦娥五号“回”的任务:

张玉花:嫦娥四号到目前为止,设计状态和三号还是一致的,还是月球软着陆和巡视的功能。回的话还有很多月面起飞、返回的新技术,四号再怎么改也不可能实现回的功能。

嫦娥三号发射前夕,探月工程总设计师吴伟仁曾透露,嫦娥五号研制进展顺利。作为嫦娥五号的副总指挥,张玉花同样表示,嫦娥五号正在加紧研制,按照计划于2018年左右发射:

张玉花:我可以负责任地说我们的嫦娥五号是在加紧研制,因为我同时也是嫦娥五号探测器的副总指挥,也是上海航天技术研究院的技术负责人,我们的队伍我也全部问过了,也没有说过这句话。

对于取消载人登月的说法,目前在公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》只涉及到利用机器进行月球样品的自动取样和返回探测。这意味着,载人登月还没有官方明确的规划。不过,任务探测器系统副总指挥欧阳自远在接受中国之声采访时,用三个时间表,推测我国载人登月的可行性:

欧阳自远:美国宇航局前局长曾说,假如中国人愿意,他们可以在2020年载人登月。第二是叶培建说的,中国人最好载人登月的时间是在2025年。第三是中科院的一个规划,说可能在2030年。这三个数据是有根据的,大概大家就可以猜出来是在这一段。(记者张棉棉)

据中国之声《新闻晚高峰》报道,就在嫦娥三号任务顺利开展、并正为大家勾勒美好的探月前景之时,有媒体报道说,上海航天技术研究院的内部人士透露,我国对探月工程,乃至整个航天规划有重大调整......

截至12月5日18点,嫦娥三号探测器已正常运行约88小时,飞行近35万公里,工作状态良好。鉴于发射嫦娥三号探测器的长征三号乙运载火箭入轨精度较高,嫦娥三号探测器的前两次中途修正也非常精准,可以满足近月制动和后续轨道控制的要求,同时,嫦娥三号探测器飞行控制方案具有较好的适应性,原定于当日进行的第三次中途修正被取消。

嫦娥三号的首次中途修正是在12月2日15点50分圆满完成的。此时,为嫦娥三号保驾护航的中国航天科技集团公司飞控试验队,已经连续工作了数十个小时。他们还要继续工作到当天晚上10点,等到嫦娥三号飞出测控弧段的时候,才能回家休息。

还有很多试验队员是完成发射阶段的任务后,直接从西昌乘任务专机赶回北京,又立刻投入到后续的飞控工作中,期间只是“在飞机上睡了一会儿”。当被问及累不累的时候,从西昌回到北京便直奔飞控中心的嫦娥三号着陆器GNC系统主任设计师笑着环顾了一下四周的同事们,“大家不是都没睡吗?”

身体很累,但精神很好,是飞控试验队员们的真实写照。甚至有人开玩笑说:“像我这样亢奋的才是从昨天到现在一直没睡的。”

很多人都认为,发射成功后,探测器便可以自主飞行,在完成大的变轨动作前并没有什么工作要做。而事实上,探测器入轨之后,飞控试验队员每时每刻都要密切监测其飞行状态,判读数据,并控制探测器完成一系列的动作。用试验队员的话说就是,“发射成功之后,我们的工作才刚刚开始”。

由于此次嫦娥三号80%的产品都是新研制的,为了确保不出现问题,各分系统和单机负责监测和保障的人员非常多,再加上嫦娥三号由着陆器和巡视器两部分组成,所以飞控人员比一般的型号多了一倍。

这支近300人的飞控队伍在整个任务期间,都不能离开北京航天城地区。对于那些不住在附近的人,试验队给大家订了附近的宾馆,保证所有的人都住在车程不超过5分钟的范围内。同时,试验队还登记了每个队员的手机号、座机号和住址。没有座机号的,就再留一个备用电话,以确保所有人都能随叫随到。据试验队的调度人员介绍,“虽然也有排班和倒班安排,但如果真的有意外情况发生,不论是不是刚回家休息,都要第一时间回到飞控中心现场。”

与年轻的各系统研制人员形成鲜明对比的,是为嫦娥三号保驾护航的专家组成员们。他们平均年龄超过60岁,很多人的头发都已花白,却也像其他年轻的试验队员一样,通宵工作,没有休息。其实航天很多型号都有专家组,但嫦娥三号的专家组配备堪称“豪华”。他们都曾经做过总师或者是各个专业的专家,经历过很多事,经验极其丰富。如果嫦娥三号在运行过程中临时碰到什么突发状况,他们便可以在第一时间提供解决问题的意见和建议。

高度负责、百分之百投入,是所有试验队员的共同特点。6年艰辛的研制道路,此时已经到了最接近成功的时刻。每个人都坚守在自己的岗位上,确保圆满完成任务。“当看到嫦娥三号在太空中的飞行轨迹和我们的计算值一样的时候,那种成就感是无法用语言来形容的。”

的确,嫦娥三号不仅在发射入轨精度上大大超出了预期在第一次中途修正中的表现也异常精彩。

探测器变轨是通过发动机点火产生一定的速度增量来实现的,而速度增量的计算需要考虑发动机推力的大小、航天器的质量等因素。如果计算不够准确或者发动机出现了问题,就有可能导致发动机一直点火工作。

为了避免这种情况的发生,技术人员设定了发动机的最小关机时间和最大关机时间,保证实际速度增量和理论值偏差较大的时候,也能通过卡住时间来保证关机。而嫦娥三号第一次中途修正的关机时间,恰恰落在了技术人员设定的时间范围的正中间,也就是说,探测器发动机、加速度计状态正常,且实际工作情况与技术人员计算的理论值完全吻合。

“这是一个好的开端,但接下来还有更多更复杂的任务要完成。”目前,飞控试验队已进入24小时不间断监测的工作模式中,对于接下来几天的伴飞日夜,他们已经准备好了。(江雪莹)

截至12月5日18点,嫦娥三号探测器已正常运行约88小时,飞行近35万公里,工作状态良好。鉴于发射嫦娥三号探测器的长征三号乙运载火箭入轨精度较高,嫦娥三号探测器的前两次中途修正也非......

北京晨报记者从国防科技工业局获悉,截至12月5日18时,嫦娥三号探测器已正常运行约88小时,飞行近35万公里,工作状态良好。据了解,嫦娥三号预计于今天傍晚被月球捕获“刹车”,进入100公里的环月圆轨道。

12月3日,北京航天飞行控制中心顺利完成第二次中途修正,并对首次使用的7500牛发动机进行了精准标定,也就是功能的测试,因为这台发动机将在落月中发挥大作用。此次使用的7500牛发动机是我国首台变推力发动机,由中国航天科技集团公司负责研制,可实现推力从1500牛到7500牛大范围的连续变化,具有性能高、适应性强、燃烧稳定,结构简单、成本低廉等显著特点,它是嫦娥三号探测器近月制动、动力下降的主用动力。

“嫦娥三号”探测器要实现月面安全软着陆,传统火箭发动机和推进系统,无法完成这一任务。因为,在月球这一无大气天体表面的软着陆机动飞行中,传统发动机无法实现推力的变化。只有变推力发动机,才能满足完成月球着陆探测器中途修正、近月制动、动力下降、悬停段等软着陆任务。可以说,在此次举世瞩目的落月过程中,嫦娥三号能否落得稳,落得准,7500牛变推力发动机说了算。

鉴于发射嫦娥三号探测器的长征三号乙运载火箭入轨精度较高,嫦娥三号探测器的前两次中途修正也非常精准,可以满足近月制动和后续轨道控制的要求,同时,嫦娥三号探测器飞行控制方案具有较好的适应性,不再进行第三次中途修正。

按照规划,嫦娥三号探测器发射后在轨飞行约5天,近月制动被月球捕获,进入100公里的环月圆轨道。嫦娥三号奔月轨道与嫦娥二号类似,比嫦娥一号缩短了7天。飞行约4天后,变轨进入15公里×100公里的椭圆轨道;再飞行约4天后,从高度约15公里的近月点开始动力下降。着陆后,探测器择机释放月球车,着陆器开展就位探测,月球车开展巡视勘察。(记者 韩娜)

北京晨报记者从国防科技工业局获悉,截至12月5日18时,嫦娥三号探测器已正常运行约88小时,飞行近35万公里,工作状态良好。据了解,嫦娥三号预计于今天傍晚被月球捕获“刹车”,进入1......

新华网北京12月5日电(余晓洁、蔡金曼)记者从国防科工局获悉,目前嫦娥三号月球探测器飞行状态良好,原定于今日进行的第三次中途修正取消。截至5日18时,嫦娥三号已正常运行约88小时,飞行近35万公里。

嫦娥三号12月2日凌晨在西昌卫星发射中心发射升空,已先后进行两次中途修正,并对我国首次在航天器上使用的7500牛发动机进行了精准标定。

鉴于发射嫦娥三号的长征三号乙运载火箭入轨精度较高,嫦娥三号前两次中途修正非常精准,可以满足近月制动和后续轨道控制的要求。同时,嫦娥三号飞行控制方案具有较好的适应性,探月工程总指挥和总设计师“两总”系统研究决定,不再进行第三次中途修正。

据介绍,第二次中途修正实施标定的7500牛发动机是我国首台变推力发动机,由中国航天科技集团公司负责研制。它可实现推力从1500牛到7500牛大范围的连续变化,具有性能高、适应性强、燃烧稳定、结构简单、成本低廉等显著特点。它是嫦娥三号探测器近月制动、动力下降的主用动力。

新华网北京12月5日电(余晓洁、蔡金曼)记者从国防科工局获悉,目前嫦娥三号月球探测器飞行状态良好,原定于今日进行的第三次中途修正取消。截至5日18时,嫦娥三号已正常运行约88小时,......

 

圆满完成嫦娥三号海上测控任务的“远望6号”已跨越赤道进入南半球,在南太平洋上航行准备后续任务。

“远望6号”被誉为“海上科学城”,是中国自主研发的第三代远洋航天测量船,能完成对目标飞行器跟踪、测量、遥测、遥控、数据传输等任务。

圆满完成嫦娥三号海上测控任务的“远望6号”已跨越赤道进入南半球,在南太平洋上航行准备后续任务。 “远望6号”被誉为“海上科学城”,是中国自主研发的第三代远洋航天测量船,能完成对目标......

12月2日,绥宁县,长征三号乙运载火箭的一级火箭残骸把一处房屋的房顶砸破。图/通讯员彭超

火箭残骸3.jpg

  一级火箭残骸。图/读者 阳先生

原标题:火箭砸破谷仓 邵阳村民获赔1万元

2日凌晨,搭载嫦娥三号的长征三号乙运载火箭发射升空,此后一级火箭残骸坠落在我省邵阳市绥宁县。该县两户村民房屋被砸,分别获得相应赔偿。

目前,我国政府主导的很多航天发射活动仍缺乏第三者责任险。专家分析,中国即使通过商业保险给第三方损失带来一定的保障,但仍不足以明确发射造成第三方损失后的一些问题,如赔偿额超过了保险额度,政府是否承担额外的赔偿等疑问始终存在。

12月2日1时30分,搭载嫦娥三号的长征三号乙运载火箭发射升空,9分钟左右后,一级火箭残骸坠落在我省邵阳市绥宁县。据了解,残骸砸中了两户村民的房屋,但没有造成人员伤亡。目前,当地已与受损的村民签订赔偿协议,发动机尾翼等部分火箭残骸也已找到。

疏散凌晨1点,16万余人完成疏散

一级火箭发动机残骸落区涉及11个乡镇700多平方公里的16万余人。12月1日15时前,该县组织和发动了1100多名民兵预备役人员以及乡镇、村组干部将有关通知迅速传达到每个村民,并组织人员进行疏散演练。12月1日23时前,做好了一切准备工作。12月2日0时前组织村民开始进行疏散;1时,疏散工作完成;1时39分,火箭一级残骸在该县上空成功分离。

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坠落“声音不知道比雷声响多少”

12月2日1时38分,绥宁县瓦屋塘乡小田村阳家坊六组村民阳卫汉听到一连串的轰隆隆巨响后,一火箭残骸在自家二楼谷仓上空坠落。他立即和66岁的老伴袁秀荣打电筒去查看。袁秀荣道:“巨大的响声吓了我一大跳,那声音不知道比雷声响多少。”

“我和老伴来到谷仓前时,见关闭的门被冲开了。我家的房屋被打断三根瓦梁,一根房屋正梁。谷仓里侧上方砸出一大窟窿。”阳卫汉说。

阳卫汉称,瓦片、木板条、瓦片上的污垢等掉落在裸露在外的稻谷上,弄脏了2000来斤稻谷。另外,堂屋里的三块横匾被震歪或掉在地上破碎,一木板插穿二楼楼板,露出10公分长。

赔偿受损者分别获赔10800元和5200元

阳卫汉说,2日上午和下午,乡、村干部,县人武部等部门人员,对他家房屋损失情况进行了实地查看和价格估算,双方达成理赔协议,理赔10800元,阳卫汉已经签字。

另外,小田村七组54岁村民袁仕发的老宅屋檐也被一长度为1.5米的火箭残骸砸烂,地上碎瓦砾一大片。袁仕发说,他家也与上级有关部门达成了理赔协议,理赔5200元。(通讯员向云峰彭超)

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[赔偿与隐忧]

很多发射没投第三者责任险

西昌发射卫星,火箭残骸第一大落区在黔东南,位于湖南西南部的绥宁紧随其后。而当地几个村子的农民们早就习惯了“天兵天将”的光临。从1990年代初至今,绥宁县11个乡镇已近20次迎来这些“天外来客”。

对火箭残骸一般这样处理:报告乡政府,请卫星发射中心的军人来回收。

2008年10月30日凌晨,西昌发射委内瑞拉通信卫星,次日就有人到该县黄土圹乡收走了一件大家伙。瓦屋塘乡农民袁再连家,“委星1号”发射火箭的一件连杆洞穿了他的屋顶。据媒体报道,赔付谈判在一间会议室里进行,农民、乡干部、西昌卫星发射中心贵阳观测站副站长及其同事等,坐满一屋子,赔偿最终敲定为2000元。

在我国,火箭残骸坠落造成的损失,一般由国家和地方赔偿。而2011年俄罗斯“子午线”卫星发射失败的碎片砸中一栋民房,赔偿金则由一家商业保险公司支付,因为卫星发射投了责任险。美国《航天发射法案》也规定必须购买第三者责任险,且超过最高赔偿限额的部分,政府需提供额外的保险担保,上限为15亿美元。此外,美国宇航局明确其经费的一部分用来购买保险。英国、德国、日本、澳大利亚等国亦有相似规定。

但是,中国尚未解决这一法律问题。目前,由我国政府主导的很多航天发射活动仍缺乏第三者责任险。有保险人士介绍,中国一般为气象卫星和通讯卫星投保,而由政府主导的军事和科研性质的卫星多未投保。

北京航空航天大学法学院教授任自立分析,按照国际惯例和司法判例,发射国应当购买足够的商业保险,并由政府出面担保,以保证可能给第三方造成的财产损失或人员伤害得到充分赔偿。中国目前即使通过商业保险合同给第三方损失带来一定的保障,但仍不足以明确发射造成第三方损失后的一些问题,如赔偿额超过了保险额度,政府是否承担额外的赔偿等疑问始终存在。综合《财经》杂志报道

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[解决方法]

用“可回收”火箭解决残骸问题

中国科学院院士、火箭弹道设计专家、中国运载火箭技术研究院总体设计部研究员余梦伦曾向媒体介绍,中国的几种火箭均有固定的落区范围,一般选择人口稀少的地区,一般是两省之间,落地的区域宽度一般在30公里,长度为50-70公里。万一发射过程中出现意外,国家和地方需要给当地居民赔偿。

据了解,中国正在海南文昌筹建一个比目前西昌、太原和酒泉三大发射中心功能更高级的火箭发射中心。届时,海南发射场将取代西昌的大部分火箭发射,火箭残骸将直接坠落在南中国海。绥宁山村或不用再等待从天而降的火箭残骸。

余梦伦还表示,我国一直在考虑如何控制火箭的落点,比如“可回收”火箭,这种火箭的推进器分离后可以像飞机一样,飞回指定地点,从根本上解决残骸问题。综合新华社报道

12月2日,绥宁县,长征三号乙运载火箭的一级火箭残骸把一处房屋的房顶砸破。图/通讯员彭超   一级火箭残骸。图/读者 阳先生 原标题:火箭砸破谷仓 邵阳村民获赔1万元 2日凌晨,......

 

新华网西昌12月2日电 “10、9……3、2、1,点火!”号令发出,搭载着“嫦娥三号”探测器的长征二号乙型运载火箭瞬间喷出橘红色烈焰,从发射架上腾空而起,拖着长长的尾焰直刺天幕。西昌卫星发射中心参观平台上,包括来自人民网、新华网等中央新闻网站和搜狐网、腾讯网等知名商业网站负责人在内的观摩人群一片欢腾。

12月1日至2日,在总装备部支持和总装备部政治部具体安排下,国家互联网信息办公室组织国内知名网站负责人赴西昌观摩“嫦娥三号”发射任务。在西昌期间,观摩团参观了西昌卫星发射中心发射场、火箭实体厂房、场区指挥控制大厅以及位于西昌市区的指挥控制大厅和航天展览馆,从不同侧面、不同角度了解了“嫦娥三号”发射任务和我国航天科技发展情况,并现场观摩了“嫦娥三号”探测器发射。搜狐网董事局主席兼首席执行官张朝阳、腾讯网董事局主席兼首席执行官马化腾、奇虎360董事长周鸿祎、优酷土豆董事长兼首席执行官古永锵、小米科技董事长兼首席执行官雷军和人民网、新华网等中央新闻网站主要负责同志参加了观摩活动。

此次观摩学习是今年国内知名互联网企业参观国家重大科技项目中层级最高的一次活动。通过观摩,大家深受震撼、深受鼓舞、深受教育,为我国航天科技事业发展成就倍感振奋,真切感受到中国梦的时代内涵和实现路径,进一步增强了对国家未来发展的信心。

搜狐网董事局主席兼首席执行官张朝阳说,“我国航天事业取得的辉煌成就表明,一个国家、一个民族需要统一持久的理想信念。这次西昌之行让我们看到了中国航天人的精神,不论是什么人,不论从事什么职业,都要有担当、有责任、有梦想”。

腾讯网董事局主席兼首席执行官马化腾表示,“这是一次生动具体的爱国主义教育之旅。通过现场观看震撼人心的火箭发射以及参观发射指挥中心,对祖国航天和国防事业艰辛卓越的发展历程有了更多的了解,对我国加快改革步伐,进一步增强国防和科技实力、提升国际影响力充满了信心。”

“嫦娥三号发射成功令人振奋。航天技术工程既是科技强国梦的体现,也是人类探索宇宙世界奥秘的组成部分。航天登月的工程难度和技术复杂度远远超过一般产业,中国能有这样的技术水平令我们深感自豪,”奇虎360董事长周鸿祎动情地说,“这次见了很多航天人,看了很多历史图片,被他们的奉献精神所感动。航天团队靠着远大理想和坚定信念,还有坚忍不拔脚踏实地的作风和拼搏奋斗的精神,才成就了今天中国航天世人瞩目的辉煌业绩。理想主义加上实干精神应该成为很多公司和创业者学习的榜样。”

优酷土豆董事长兼首席执行官古永锵在观摩火箭发射后由衷感叹,“这次现场观摩非常震撼,一切工作都非常精准,充分体现了大国自信!”。

小米科技董事长兼首席执行官雷军说,“这次现场观观摩,让我们为无数航天人的拼搏奋斗所感动,也为我国航天事业成就感到骄傲。中国一定会越来越强大,人民生活一定会越来越幸福”。

新华网西昌12月2日电 “10、9……3、2、1,点火!”号令发出,搭载着“嫦娥三号”探测器的长征二号乙型运载火箭瞬间喷出橘红色烈焰,从发射架上腾空而起,拖着长长的尾焰直刺天幕。西......

  昨日,三级火箭上的摄像头记录下“器箭分离”画面。

  昨日,“嫦娥三号”探测器整流罩残骸坠落江西遂川。

据新华社电昨日1时30分,“嫦娥三号”月球探测器顺利升空。当日15时50分,在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,嫦娥三号成功实施地月转移轨道首次中途修正。

修正确保抵达环月轨道

精确实施轨道修正,是确保嫦娥三号准确抵达环月轨道的重要一步。北京飞控中心研究确定首次轨道中途修正控制策略,成功向探测器注入控制参数,启动探测器自身携带的推进器,顺利实施首次中途轨道修正。

飞控中心“校时”万台设备

“航天器的测控,时间精度要精准到微秒量级,也就是百万分之一秒。”北京飞控中心时统专家梁玉秋2日向记者解读了在飞控任务的“时间统一系统”。

对于嫦娥三号任务来说,整个测控网涉及成千上万台设备,有遍布全球各地的测控站和测量船,这需要把整个测控网时间同步到一个时钟上。北京中心对现有“时统”设备进行了多次升级改造,可以通过故障诊断程序对系统故障进行自动检测和切换。

“深空之眼”引路嫦娥三号

2日11时6分,位于上海佘山脚下的亚洲最大65米口径射电望远镜——“天马望远镜”开始正式捕捉嫦娥三号月球探测器。它将与北京密云、云南昆明、新疆乌鲁木齐等5台望远镜合作,形成一个口径达3000多公里的“深空之眼”,为探月测轨、着陆器“落”月以及“玉兔号”月球车定位进行精密测量。

【探月闯关】

嫦娥三号“零窗口”发射、精确入轨,只是奔月之旅第一步。西昌卫星发射中心测控数据专家、高级工程师车著明表示,在漫漫奔月旅途中,嫦娥三号至少还有3个关键环节需要跨越。

【第一关】 轨道修正

1米/秒速度误差也需修正

在地月转移轨道,嫦娥三号需要飞行大约5天时间。

在人类探月活动的历史上,曾多次发生探测器未能实现月球的捕获而丢失在星际间的事故,这大多是由于飞行过程中卫星姿态和速度控制不精确造成的。如果卫星在地月转移轨道近地点有1米/秒的速度误差或1千米的高度误差,飞到月球附近时都将产生几千公里的位置误差。

在高速飞行的过程中,嫦娥三号必须在地面的指令下进行中途轨道修正。一般来讲,至少需要进行两次修正,第一次是在进入地月转移轨道的一天之内,第二次是在到达月球的前一天内。这些指令,都是由设在北京的航天飞行控制中心发出的。

【第二关】 减速制动

“刹车”晚了卫星将撞月

大约5天后,当嫦娥三号卫星到达距月球200千米位置时,需要进行减速制动,也就是“刹车”。只有这样,才能被月球引力捕获,成为绕月飞行的卫星。

这是实现绕月飞行的一个重要步骤:“刹车”晚了,卫星就要撞到月球上去;而“刹车”早了,则会飘向太空。“刹车”是否成功,关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确。在嫦娥一号、二号任务中,我国科学家都一次成功,对卫星实施了精确制动。

【第三关】 绕月变轨

变轨控制决定能否顺利落月

第一次近月制动,将使嫦娥三号进入100公里的环月圆轨道。从这一刻起,嫦娥三号成为真正的绕月卫星。

运行4天后,嫦娥三号变轨进入15公里×100公里的椭圆轨道。此次变轨控制,对于嫦娥三号能否顺利落月至关重要,也是我国迄今对距离地球最远的航天器实施变轨操作。

在椭圆轨道上运行4天后,嫦娥三号从高度约15公里的近月点开始动力下降。

■ 发射揭秘

发射“零窗口”如何实现

2日1时30分,嫦娥三号实现“零窗口”发射。探月工程发射场系统副指挥长赵民说,根据任务要求,嫦娥三号要一次入轨,直接进入地月转移轨道。“这对火箭发射精度提出了高要求。”

发射中心首次采用双激光惯组加卫星导航修正复合制导方式确保火箭的入轨精度。通过内测设备和外测设备同时对火箭的飞行状态进行监控并及时进行修正。相当于为火箭精确飞行加了双保险。

对发射场区气象信息的精确预报为“零窗口”发射发挥了重要作用。为此,气象中心对40年来的气象资料进行分析比对,通过对气象因素的精细化预报。

■ 残骸处置

村民砍柴发现整流罩残骸

昨日上午9时许,探测器的两片整流罩坠落在江西遂川县山区,坠落时未造成人员伤亡,也未被人为破坏。

遂川县左安镇杨芬村村民刘冬凤表示,“大概是在凌晨听到一声巨响,就像打雷一样,噼里啪啦的声音。白天打柴的时候就发现了(整流罩),马上打电话给村里。”

两片卫星整流罩分别在该镇杨芬村和洋溪村被发现。其中一块仰面摔在杨芬村离村民房子150米左右的竹松林山坡上,另一块掉落在洋溪村海拔1100多米高的牛肩山顶。

据遂川县人武部政工科付林昨日介绍,该县人武部两天前就接到上级通知,整流罩可能坠落在遂川境内,“我们就早早地做好了准备,下一步我们将对整流罩进行保护,并通知卫星发射中心等部门,协助他们进行后期处理”。据中新网

本版稿件(除署名外)/据新华社

昨日,三级火箭上的摄像头记录下“器箭分离”画面。   昨日,“嫦娥三号”探测器整流罩残骸坠落江西遂川。 据新华社电昨日1时30分,“嫦娥三号”月球探测器顺利升空。当日15时50分......

  【关注·嫦娥三号发射】图表:抛整流罩。 新华社记者崔莹 编制

2日1时30分,搭载着“嫦娥三号”的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空。约15分钟后,“嫦娥三号”月球探测器的两片整流罩坠落在江西省遂川县左安镇。

左安镇杨芬村山窝组村民刘冬凤说:“大概在凌晨两点钟左右听到一声巨响,就像打雷一样,噼里啪啦的声音。”到了白天,村民黄瑞平在上山打柴的路上发现了整流罩。

2日上午,遂川县左安镇组织民兵应急分队前往现场寻找,分别在杨芬村和洋溪村发现两片探测器整流罩。其中一块仰面摔在杨芬村离村民房子150米左右的竹松林山坡上,另一块掉落在洋溪村海拔1100多米高的牛肩山顶,所幸没有人员伤亡,整流罩也未被人为破坏。

遂川县随即派专人前往现场对整流罩进行详细的定位、勘探和保护,并通知卫星发射中心等部门,协助他们进行后期处理。

据测量,整流罩残骸呈半圆锥形,长约6.5米、宽约6米,最大直径约6米。整流罩被树枝和毛竹刺穿,但罩形还比较完整。据介绍,自2010年6月以来,遂川县境内先后有“北斗四号”“鑫诺六号”“嫦娥二号”等多颗卫星整流罩坠落。(记者周科)

【关注·嫦娥三号发射】图表:抛整流罩。 新华社记者崔莹 编制 2日1时30分,搭载着“嫦娥三号”的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空。约15分钟后,“嫦娥三号”月球探测器......

新华网北京12月2日电(田兆运谢波)北京时间12月2日15时50分,在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,嫦娥三号成功实施地月转移轨道首次中途修正。

据北京飞控中心副主任李剑介绍,精确实施轨道修正,是确保嫦娥三号准确抵达环月轨道的重要一步。嫦娥三号于12月2日1时30分发射升空后,在30多万公里的奔月旅程中,由于受到入轨偏差、宇宙环境等因素影响,需要择机实施轨道中途修正,校正航向,以确保嫦娥三号顺利抵达环月轨道。

北京飞控中心通过认真分析计算,研究确定了嫦娥三号首次轨道中途修正控制策略,成功向探测器注入控制参数,启动探测器自身携带的推进器,顺利实施首次中途轨道修正,为嫦娥三号顺利到达环月轨道奠定了基础。

根据北京飞控中心提供的数据,截至12月2日16时,嫦娥三号卫星已安全飞行约14小时,距地面高度约13.8万公里。

新华网北京12月2日电(田兆运谢波)北京时间12月2日15时50分,在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,嫦娥三号成功实施地月转移轨道首次中途修正。 据北京飞控中心副主任李剑......
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