嫦娥二号(3)

远望五号航天测量船

随远望六号测量船出海的中国卫星海上测控部总工程师周朝猛向记者介绍说，执行本次任务的三艘测量船是“两代船”。其中，远望三号船是我国第二代综合性航天远洋测量船，主要担负卫星、飞船和其他航天器全程飞行试验海上测量和控制任务，全船集中了二十世纪九十年代科学技术精华，船长180米，宽22.2米，高37.8米，排水量达1.7万吨，于1995年投入使用；而首次参加嫦娥任务的五号船和六号船是一对“姊妹船”，是我国第三代航天远洋测量船。这两艘船分别于2007年和2008年投入使用，具有国际先进水平。“五号船和六号船都是首次参加嫦娥任务，这次任务与以往的有很大不同，具有相当大的挑战。”

海上测控不同于陆地测控，海上测控受气象水文等影响较大，需要航海动力、通信、测控等多个部门的通力合作才能对卫星进行精确测控，中间哪一个环节出了纰漏，后果将不堪设想。同时，三艘船在海上的协同合作也十分重要。在等待卫星发射期间，三艘远望号测量船进行了多次任务联调演练，保障人员、设备处于最佳状态。以记者跟随的远望六号船为例，为确保任务万无一失，嫦娥二号任务的联调演练已经进行了上百次。 远望六号测量船船长凌元告诉记者，六号船在本次嫦娥任务中将主要负责卫星入轨段及地月转移轨道段的海上测控。其中，卫星太阳翼展开、定向天线展开以及卫星测控模式转换等一系列动作的控制与监视将是六号船的关键任务。9月28日上午，六号船又进行了卫星发射期间任务海域的天气气象会商。根据气象会商结果，卫星发射时六号船所在的任务海域将是多云间晴的天气，东南风5-6级，涌浪2.0-2.5米,能见度在10至15公里。凌船长表示，这样的气象条件对于海上测控来说是比较有利的。船党委书记史磊说，六号船各个部门信心坚定，士气高涨，完全有决心完成好嫦娥二号海上测控任务。

据中国卫星海上测控部党委书记丁兴农透露，早在今年2月就开始从设备的调试、人员的培训等不同方面进行准备。三号、五号、六号船进行了设备线路的故障排查和升级改造；对于即将执行嫦娥任务的科技人员，中国卫星海上测控部也进行了有针对性的培训，其中一个特点就是使科技人员具备一人多能的本领，一个人能够胜任多个不同的工作岗位。这次派出的三艘测量船也是实力最强、设备最先进的三艘船。

中国卫星海上测控部主任费加兵说，由于各个测控海域离祖国大陆的距离不同，三艘测量船自7月下旬先后驶离长江港口。为顺利到达预定海域，三艘船在航程中均经历了太平洋上的大风、大浪、大涌，有的预定海域还是之前远望船队从未到达过的。这些海域海况复杂，均有可能出现风速9级以上、涌浪高4米以上的危害性海况，同时在航行震动、海面温湿度、盐分腐蚀、设备使用年限等因素影响下，船载设备易发生故障，各种意想不到的情况随时有可能发生。为此，整个远望船队设计包括航海、测控、通信、调度、气象、船舶动力、航行、水电空调等各方面的应急预案。 记者所在的远望六号船就先后制定了80多项应急预案保障测量船与北京指挥中心的通信流畅，40余项用于保障测控稳定有效，40余项用来保障航海气象系统提供及时、准点、准确的航行测量数据，30余项确保供电、空调、设备用水的安全，130余项用于保障船舶动力。所有这些措施都是为了确保嫦娥二号海上测控任务的万无一失。 卫星发射场的准备

发射场百余项技术改进迎接嫦娥二号

中国西昌卫星发射中心总工程师陶钟山２８日说，为迎接即将到来的嫦娥二号发射，西昌卫星发射中心进行了百余项技术改进，进一步提高了发射场的可靠性和整体发射能力。

陶钟山说，在成功发射中国首颗探月卫星嫦娥一号后，发射场系统对相关设备设施进行了改造，包括更新测量雷达、更新遥测系统、改造光学仪器、优化加注系统等在内的技术改进达上百项。

在这期间，西昌卫星发射中心连续成功进行了１０次发射，把一系列导航卫星、气象卫星、通信卫星和广播电视卫星等送入太空。陶钟山说，这些发射进一步丰富了发射场工作人员的经验，对程序优化、岗位优化、人员训练等起到了显著的促进作用。

此外，这个中心还先后通过了环境和职业健康安全两个国家标准的认证，并于２００９年再次通过ＩＳＯ９００１国际质量管理体系认证。

编辑本段 发射窗口

“零窗口”发射

2007年“嫦娥一号”卫星发射时，“零窗口”一直是关键词之一。所谓“零窗口”，即指在预先计算好的发射时间，分秒不差地将火箭点火升空，不允许有任何延误与变更。

在“零窗口”发射时火箭的发射时间几乎没有调整的余地，通常采用定时控制火箭点火的办法来实现“零窗口”的发射。如果火箭不能准时发

射，则要推迟发射，等待下一次发射窗口，甚至要推迟一天或若干天才能发射。所以“零窗口”发射对火箭可靠性提出了更高的要求。

中国航天科技集团宇航部部长赵小津在“嫦娥一号”卫星发射前向媒体表示，“嫦娥一号”的发射窗口预留了35分钟，在这35分钟内都可以发射。但在最后一分钟发射与在第一分钟发射相比，相比卫星燃料将要损失120公斤，这对总共只有1200公斤燃料的“嫦娥一号”是很大的损失，将直接影响其工作时间和工作寿命。如果由于特殊原因在这35分钟内不能正常发射，就只能取消发射计划，推迟到第二年重新确定发射窗口。 九项条件

科技日报记者从中国运载火箭技术研究院网站了解到，早期火箭的发射窗口是根据光学观察条件来确定的，发射时间一般选择在凌晨或傍晚，这时太阳处于地平线的位置上，阳光能照射到火箭，而大地处于比较暗的环境中，产生较大的反差，形成较好的光学观察条件，以便对火箭飞行进行光学测量研究。

应用卫星出现后，卫星对发射条件的要求更为复杂，这时光学观察条件成为极为次要的条件。由于卫星的功能、用途各不相同，各类卫星对运载火箭发射条件有不同的要求，相应发射窗口也不尽相同。

一般来说，发射窗口主要有下列约束条件：太阳照射卫星飞行下方（星下点）地面目标的光照条件（如气象、资源等卫星）；卫星太阳帆板与太阳光线的相对关系（太阳能电池供电的要求）；卫星姿态测量精度要求的地球、卫星、太阳的几何关系；卫星温度控制要求太阳只能照射卫星某些方向；卫星处于地球阴影内时间长短的要求（太阳能电池供电的要求）；着落回收时间的要求（如返回式卫星、载人飞船等）；对卫星轨道面的特定要求（如移动通信卫星星座、轨道交会、轨道拦截等）；地球与目标天体相对位置的要求（如月球探测器、行星探测器等）；其他如地面跟踪测量条件、气象条件等。 确定发射窗口，实际上是根据约束条件来确定飞行轨道与特定对象（如太阳、月球、交会对象等）之间的相对位置，同时也选择适当的发射环境条件。 发射窗的规律

根据各项约束条件，各类卫星的发射窗口也各有规律。

资源卫星、照相侦察卫星、中轨道气象卫星等，要求对地面目标区域有较好的光照条件，发射窗口要选择在白天。载人飞船除了要对地观察外，同时要求在白天返回着落场，因此发射窗口也在白天，其发射窗口宽度则要受到姿态测量和温控的制约，另外卫星运行区域和载人飞船着落场区的气象条件也是发射窗口需要考虑的因素。地球同步卫星（包括地球同步通信卫星、地球同步气象卫星等）的发射窗口主要取决于太阳角、地影、日

地张角、地面测量等约束条件，因此它与太阳位置、卫星姿态、轨道、卫星控制方式（自旋稳定方式或三轴稳定方式）、轨道变轨方式、卫星的布局形式以及地面站位置等有关。

对不同的卫星即使轨道相同，发射窗口也有可能有较大的差别。一般说，由于发射地球同步卫星时火箭发射段的航程较长，发射点所在的子午面与转移轨道主轴（轨道近地点与远地点的连线）的夹角较大，而卫星的变轨操作等都是在转移轨道的远地点进行的，如果为了满足太阳角和日地张角等的约束，远地点应处在白天环境下，这时地球同步卫星的发射就要在晚间进行。发射窗口宽度一般为1小时左右。

对于卫星星座、轨道交会、轨道拦截等发射任务而言，由于要求将卫星送入惯性空间中预定的轨道面，因此对发射时间有更严格的要求，发射时间由轨道面在惯性空间中的指向（轨道升交点赤径）确定，在一天24小时内都有可能。发射窗口的宽度取决于轨道面的误差要求。

月球探测器和行星探测器的发射窗口主要取决于目标天体（月球或行星）的位置，发射必须在地球与目标天体处于一定的相对位置之时间范围内进行。如果错过这段时间，地球与目标天体的相对位置发生变化，则相应要调整火箭的发射方位角或飞行路线。

嫦娥二号第1次近月制动成功顺利进入环月轨道

北京时间6日11时6分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥二号卫星成功实施第一次近月制动，32分钟后，卫星顺利进入周期约12小时的椭圆环月轨道。

嫦娥二号任务测控通信指挥部副指挥长、北京航天飞行控制中心副主任麻永平说，近月制动是卫星飞行过程中最关键的一次轨道控制。嫦娥二号卫星飞行到月球附近时，其相对月球的速度大于月球逃逸速度，如果不减速，卫星将飞离月球。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，成为月球卫星。

11时6分，北京航天飞行控制中心调度地面测控系统，向嫦娥二号发出指令，卫星发动机准时点火，工作32分钟后，正常关机。对各项测量数据的分析计算结果表明，卫星顺利进入周期约为12小时的椭圆环月轨道。 据介绍，与嫦娥一号卫星相比，嫦娥二号实施近月制动时距月面更近、速度更快、制动量更大。同时，月球重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大，进而影响近月点轨道预报、轨道控制精度和近月点捕获后快速定轨的精度。这对卫星的控制能力和测控系统的测量精度提出了更高的要求。此次近月制动成功，为嫦娥二号最终进入“使命轨道”进行科学探测活动奠定了坚实基础，使我国航天测控“月球精密定轨”技术得到了进一步验证，标志着我国航天测控水平有了新的提高。

据悉，北京航天飞行控制中心将于近日择机对嫦娥二号卫星实施一次轨道平面机动和两次近月制动，确保卫星进入周期118分钟的“使命轨道”。通过在轨测试后，卫星将开展科学探测活动。

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迄今的月球探测活动

全球迄今进行了127次月球探测活动

这127次探月活动中，美国57次，苏联64次，日本、中国2次，欧空局和印度各1次。以上成功或基本成功64次、失败63次，成功率50％。 从1958年至1976年，美国共发射了7个系列54个探测器：先驱者系列（5次发射，1次成功），徘徊者系列（9次发射，3次成功），月球轨道器系列（5次成功发射），勘察者系列（7次发射，5次成功），阿波罗系列（11次成功发射），“艾布尔”系列（3次发射，全部失败），“探险者”系列（3次发射，2次成功）。

日本月亮女神发射升空

1958年至1976年，苏联共发射了4个系列64个月球探测器：月球系列（43次发射，24次成功），探测器系列（14次发射，5次成功），“宇宙”系列（6次发射，全部失败），联盟L3号（失败）。

上世纪90年代以后，更多的国家开展了月球探测，共进行了7次： 1990年1月，日本发射飞天号月球轨道器，成为第三个发射月球探测器的国家。飞天号接近月球后与地面失去联系，未获得探测成果。

1994年月，美国发射克莱门汀号月球轨道器，绘制月球表面数字地形图，发回180万张图片。

1998年1月，美国发射月球勘探者号轨道器，进行遥感探测，并于同年7月撞击月球寻找月球存在水冰证据。

2003年9月，欧空局发射第一个月球探测器Smart－1，采用太阳能离子发动机，成功完成预期月球探测任务，并于2006年9月撞月。

2007年9月，日本“月亮女神”（SELENE）月球轨道器发射成功。2009年6月，“月亮女神”受控撞月，结束为期２年左右的探测任务。

2007年10月，我国嫦娥一号发射，圆满完成预定探测任务，于2009年3月受控撞月。

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