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嫦娥三号月球探测器资料

嫦娥三号月球探测器资料

北京时间2013年12月2日1时30分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。

  嫦娥三号月球探测器由着陆器和巡视器(俗称月球车)共同组成。与嫦娥一号、二号不同,嫦娥三号不再称为卫星,而是称作“探测器”,包括着陆器和月面巡视器(后者也被称为月球车)。

  2013年11月26日 嫦娥三号月球车得名“玉兔” 在我国首辆月球车全球征名活动中,近65万网民投票“玉兔”号。

  嫦娥三号月球探测器总重近3.8吨。在月球表面软着陆后,“玉兔”号将驶离着陆器进行为期约3个月的科学探测,着陆器则在着陆地点进行就位探测。按照计划,将于12月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆,开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。2017前后将开展探月工程第三期任务,主要是实现月球表面软着陆并采样返回。

  “人类探月一般遵循“探”“登”“驻”三大步。中国探月工程将第一大步“探月”细分为三期——即“绕”“落”“回”三小步。

  绕月探测工程,由嫦娥一号卫星承担。“绕月”任务圆满完成后,进入探月工程二期“落月”阶段,“落月”主任务由嫦娥三号承担。嫦娥二号由嫦娥一号“备份星”转为嫦娥三号“先导星”。嫦娥三号是中国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器,将实现探月工程二期“落”的工程目标。


  与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器的技术跨度大、设计约束多,结构也更为复杂,主要包括着陆器和巡视器两大部分,其中巡视器,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,具有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。

  与以往航天器相比,嫦娥三号最大的特点就是首次在地球以外天体执行软着陆及月面巡视勘察任务,创造了中国航天史上的又一第一。

  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科学探测,对中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。

  探月工程二期是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步,是承前启后的关键一步,包括嫦娥二号、嫦娥三号和嫦娥四号任务。其中,先导星嫦娥二号在完成环月探测后,先后成功实施日地拉格朗日L2点环绕探测、图塔蒂斯小行星飞越探测等一系列创新性任务,目前仍在继续向更远深空飞行,距地球已超过5000万公里。

  中国探月三期工程“回”的任务将由嫦娥五号完成,届时嫦娥五号将实现月球采样后自动返回,为了完成该任务,“嫦娥五号”将携带“四件套”,分别是月球着陆探测器、月面巡视器、月面上升器和轨道返回器。

  “嫦娥三号”探测器和“长征三号乙”运载火箭由中国航天科技集团公司抓总负责研制。与发射“嫦娥二号”卫星火箭相比,此次发射的火箭进行了多项技术状态更改,突破了多项关键技术,进一步提高了可靠性和安全性。此次任务是长征系列运载火箭的第186次发射。

  嫦娥三号将降落月球虹湾

  虹湾”是一块类似平原的地方,南北约100公里、东西约300公里。根据嫦娥二号卫星在离月球表面15公里远的地方拍摄的虹湾地貌图,该地区的北面和西面被山包围,东南面较开阔。总体上看,虹湾区域表面较平坦,由玄武岩质的月壤覆盖,分布有不同大小的环形坑和石块,其中最大的环形坑直径约2000米,深约400多米,由于是高精度成像,甚至能看到月面上直径四五米的坑和直径3米的石头。

  “嫦娥三号”的着陆器上将携带一台近紫外月基天文望远镜和一台极紫外望远镜,前者用来在月球上看天文,因为月球上没有大气且能长时间观测,这是世界上第一次用月基天文望远镜观测;后者用于观测地球等离子体层的密度、结构等变化,这是反映地球空间环境变化的指标,这在世界上也是第一次。

  着陆器月球车会“冬眠”

  因没有大气层,月球表面昼夜温差非常大,夜晚的温度在零下150℃到零下180℃,因此嫦娥三号安然度过漫漫长夜是任务过程中的最大挑战。

  因夜间气温低,为避免损坏,着陆器和月球车都将“冬眠”,但仪器箱内部要用核电池将温度升至零下40℃,这是仪器能耐受的最低温度。因为月球上的一昼夜长达27.32天,即四周的时间,因此着陆器和月球车将冬眠两周左右,等天亮后才会继续工作。

嫦娥三号七大看点

第一、首次实现我国航天器在地外天体软着陆。目前,全世界仅有美国、苏联成功实施了13次无人月球表面软着陆。如果嫦娥三号成功落月,中国将成为世界上第3个实现月球软着陆的国家。

第二、首次实现我国航天器在地外天体巡视探测。全世界只有美国实现了载人登月。苏联开展了2次月面无人巡视探测任务。如果月球车“玉兔”号在月面“走起来”,中国将成为世界上第2个实施无人月球巡视探测的国家。

第三、首次实现对月球探测器的遥操作。“玉兔”号月面巡视探测采用自主加地面控制相结合的方式。一方面地面根据环境参数对“玉兔”进行任务规划,而巡视器自主完成局部规划、避障并具备安全监测、应急保护的能力。

第四、首次研制我国大型深空站,初步建成覆盖行星际的深空测控通信网。掌握了大口径高效率天线关键技术,实现了高精度、快速测定轨和月面定位目标。

第五、首次在月面开展多种形式的科学探测。嫦娥三号的着陆器和巡视器将分别搭载4台科学载荷,用于月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地月空间和月表环境探测与月基光学天文观测。

第六、首次在我国航天器上采用同位素热源和两相流体回路技术,确保探测器在极端温度环境下的月面生存。

第七、首次研制建设一系列高水平特种试验设施,创新形成了一系列先进试验方法。

 

中国探月工程五大系统

中国探月工程由月球探测卫星系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统和地面应用系统五大系统组成。

月球探测卫星系统:由中国空间技术研究院负责研制的月球探测卫星命名为嫦娥系列卫星。即将发射的嫦娥三号探测器主要由着陆器和巡视器组成。任务期间,它们主要承担月表形貌与地质构造调查,月表物质成分和可利用资源调查,地球等离子体层探测和月基光学天文观测等三项任务。

运载火箭系统:由中国运载火箭技术研究院负责研制的运载火箭是把搭载的卫星送入预定轨道的运载工具。嫦娥三号发射使用长征三号乙改进型火箭,这是我国目前最大推力的运载火箭。

发射场系统:主要负责组织指挥火箭的组装、测试、加注及发射,同时负责提供卫星的组装、测试和发射保障,火箭发射后的跟踪测量和控制。负责发射的是西昌卫星发射中心。它是中国三大发射场之一,也是我国对外开放最早、发射卫星最多的航天发射场。西昌卫星发射中心先后成功发射嫦娥一号、嫦娥二号卫星。

测控系统:主要负责火箭及卫星的轨道测量、图像及遥测监视、遥控操作、数据注入、飞行控制等。测控系统主要由北京飞行控制中心,喀什、佳木斯等地面测控站和远望号远洋航天测量船组成。

地面应用系统:由中国科学院国家天文台负责研制和建设。地面应用系统由数据接收、运行管理、数据预处理、数据管理、科学应用五个分系统组成。

 

中国探月历程

2004年探月工程正式立项以来,嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号带着全国人民和海外华人的期许,托举飞天奔月中国梦。

探月之旅,开启中国深空探测。

2007年10月24日,嫦娥一号直刺苍穹。作为我国首颗探月卫星,嫦娥一号成功“绕月”,是继人造地球卫星、载人航天飞行之后我国航天事业发展的又一座里程碑,标志我国迈出了深空探测的第一步。

探月之旅,不断托举中国高度。

2010年10月1日,嫦娥二号成功发射,获得世界首幅分辨率为7米的全月图;为嫦娥三号验证了部分关键技术;在拓展试验中首次从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测;对图塔蒂斯小行星近距离交会探测……目前,已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号与地球间距离突破6000万公里,有望飞到3亿公里的深空。

探月之旅,书写航天崭新篇章。

2013年12月2日,嫦娥三号披挂出征。如果嫦娥三姑娘稳稳“落下去”——月面软着陆,“玉兔”号月车缓缓“走起来”——月面巡视探测,中国将成为世界上第三个实现月面软着陆和月面巡视探测的国家。这也是中国航天器首次在地外天体软着陆探测。

国际深空探测俱乐部,中国是一个后来者、追赶者。约半个世纪以前,苏联发射的探测器第一次掠月而过;1969年美国实现了载人登月。

实干兴邦、自强者兴。

中国愿意国际合作,但关键技术是买不来的。创新型国家的建设,靠我们自己。中国航天人不甘于瞅着别人的脚步兴叹,而要自主创新有所作为。中国探月者发扬特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的航天精神,夜以继日埋头苦干砥砺攻关。

“颗颗螺钉连着航天事业,小小按钮维系民族尊严。”西昌发射中心“靶场”发射塔架一侧刻在大山上的20个大字和它背后精益求精的航天质量文化,护卫着嫦娥的每一次远征。

 

中国探月工程大事记

1998年,原国防科工委正式开始规划论证月球探测工程,并开展先期科技攻关。

2004年1月,绕月探测工程立项;2月,绕月探测工程命名为“嫦娥工程”。

2007年10月24日,嫦娥一号发射成功;11月7日,嫦娥一号卫星准确进入月球轨道;11月26日,来自嫦娥一号的一段语音和《歌唱祖国》歌曲从月球轨道传回,中国首次月球探测工程第一幅月面图像通过新华社传到了世界各地。

2008年1月31日,原国防科工委正式发布首幅由嫦娥一号卫星拍摄的月球极区图像;11月12日,由嫦娥一号拍摄数据制作完成的“中国第一幅全月球影像图”公布。这是世界上已公布的月球影像图中最完整的一幅影像。

2009年3月1日,嫦娥一号卫星受控撞月。

“绕月”任务圆满完成后,进入探月工程二期“落月”阶段,“落月”主任务由嫦娥三号承担。嫦娥二号由嫦娥一号“备份星”转为嫦娥三号“先导星”。

2008年10月,国务院批准实施嫦娥二号任务。

2010年10月1日,长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心把嫦娥二号卫星成功送入太空;10月9日,嫦娥二号卫星成功进入轨道高度为100公里的圆形环月工作轨道;10月26日,嫦娥二号卫星成功降轨,进入远地点100公里,近月点15公里的轨道,为在月球虹湾区拍摄图像做好了准备;10月29日,嫦娥二号卫星圆满完成对月球虹湾区成像任务。卫星通过实施升轨控制,近月点返回100公里;11月8日,国防科工局公布嫦娥二号月面虹湾局部影像图。

2011年4月1日,嫦娥二号半年设计寿命期满,既定的六大工程目标和四大科学探测任务圆满完成;2011年4月下旬至5月底,补拍月球南北两极漏拍点和再次对嫦娥三号预选着陆区进行高清晰成像;8月25日,嫦娥二号在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入日地拉格朗日L2点的环绕轨道。

2012年2月6日,国防科工局发布嫦娥二号获得的7米分辨率全月球影像图;12月13日,嫦娥二号受控飞抵距地球约700万公里远深空,飞越探测图塔蒂斯小行星。

目前,已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号,与地球间距离突破6000万公里,并继续向更远深空“长征”。

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