嫦娥奔月千古傳說始成真

嫦娥奔月千古傳說始成真是嫦娥衛星發射成功,成功登入月球的事情。

基本介紹

  • 中文名:嫦娥奔月千古傳說始成真
  • 22日晚:嫦娥發射公告發布 
  • 24日傍晚:進入發射倒計時
  • 24日18時05分:火箭點火
鏡頭一:22日晚,嫦娥發射公告發布
連日陰雨的四川省涼山彝族自治州首府西昌,在10月22日這一天突然迎來燦爛陽光。
也就在這天晚上,新華社受權發布公告:嫦娥一號衛星將於24日至26日在西昌衛星發射中心擇機發射。公告指出,這是我國首次開展月球探測活動。
距離地球38萬公里的月球,是離地球最近的天體,是地球的天然衛星。從1958年前蘇聯發射“月球1號”探測器起,美蘇歐日在49年時間裡123次探訪月球,實現了6次共12人的載人登月。
聲音:(衛星系統總指揮兼總設計師葉培建)儘管我們晚了,但在歷史長河中這40多年的時間並不算長。能夠代表全國人民送中國的首位月球使者上天,是我們科技人員的榮幸與驕傲。
鏡頭二:24日傍晚,進入發射倒計時
涼山彝族自治州冕寧縣群山深處的山谷里,天藍風輕。
西昌衛星發射中心發射場。群山中高聳的乳白色運載火箭,托舉著體重2350公斤的嫦娥一號衛星。而衛星飛向的月球,就掛在遠處的天幕和山巒之間。
火箭上端,霧氣蒸騰繚繞———
第三級火箭使用的燃料液氫液氧,儲存溫度分別是零下253攝氏度和零下186攝氏度,儘管燃料貯箱進行了水平極高的保溫設計,火箭周圍的空氣還是迅速地被冷凝成水汽,為了防止結冰,要不停地用氮氣吹除,直至發射前的最後幾秒。
離發射塔架500米處的燃燒池內,大火熊熊燃燒———
在常溫下不斷汽化的液氫液氧,會使貯箱的壓力越來越高,而一粒沙子從一米高處落下來的能量就能引起燃料的爆炸,因此需要一邊加注一邊泄壓。從發射前負8小時液氫液氧開始加注的那一刻起,兩條專用的管路就要不停地把汽化的燃料導入燃燒池燒掉,而燃料的加注也會持續到發射前5分鐘。
聲音:(西昌衛星發射中心主任李尚福)這裡是我國三個航天發射場中唯一能夠進行低溫燃料火箭發射的地方。這是我國對外開放最早、承擔外星發射最多、自動化程度較高、綜合發射能力較強的航天發射場。組建37年來,已經將50餘顆國內外衛星送上太空。
鏡頭三:24日18時05分,火箭點火
清晨的一場雨沒有阻擋住10時起出現的陽光,衛星按預定時間開始發射。
“一分鐘準備!”18時04分,寂靜的山谷響起西昌衛星發射中心發射指揮員李本琦洪亮的聲音。
監視所有塔架都打開完畢後,3號塔架上最後一名操作手已於5分鐘前撤入地下掩體。
在發射場周圍的山坡上,在西昌指控大廳里,在北京航天飛行控制中心,所有人都屏住了呼吸。塔架上的57個攝像頭將現場的每一個細節實時傳送到各個點位。
包括新華社和中央電視台在內的數十家媒體記者的鏡頭從多個方向聚焦運載火箭,在2.5公里安全距離之外的多個參觀台上人頭攢動;遠處一條條鄉間山路上則擠滿了附近的村民和遠來的遊客。
雖然今年以來西昌衛星發射中心就已進行了7次發射,但嫦娥一號衛星的發射還是引起前所未有的關注。
“10、9、8、7……3、2、1,點火!”18時05分,就在李本琦喊出點火口令的同時,發射控制台操作手皮水兵用力地按下了紅色的點火按鈕。
瞬間爆發的巨大聲響排山倒海般壓向重重群山,40米深的導流槽里事先注入的400噸水頃刻化做了水汽……
聲音:(發射01號指揮員李本琦)這是我1999年以來第11次站在這個位置上,發射前後進行一系列運作必須嚴密無誤,一步出錯就可能導致災難性後果。我曾有兩次在發射前最後時刻面臨某設備信號異常,而我必須在1秒鐘內做出或者忽略或者停止程式的決策,好在最後都有驚無險。
鏡頭四:24日18時05分至30分,火箭驚心動魄的壯美飛行
“火箭飛行正常”“跟蹤正常”“遙測信號正常”……
從西昌衛星發射中心所屬各測站的光學、紅外、遙測設備,到青島、廈門、喀什的測控站;從太平洋上的兩艘遠望號測量船,到首次在太空飛行器測控中引入的北京、上海、昆明、烏魯木齊的4個大型天文射電望遠鏡,如同火炬接力般把測控數據實時傳來。
第148秒,火箭一二級分離。
第243秒,整流罩分離。此時,火箭已經飛出了稠密的大氣層,“嫦娥”不再需要整流罩的保護。
隆隆的聲響向四周漫延,房屋被震得發抖。
第271秒,火箭二三級分離。第609秒,遠望號測量船傳來訊息,三級發動機一次關機,星箭結合體進入滑行階段。參觀的人們意猶未盡,一邊熱烈交流一邊離開參觀地點。而在指控大廳里,是一張張嚴肅緊張的面孔。
第1249秒,三級二次點火;第1373秒,三級二次發動機關機。長征系列火箭完成了第103次飛行。
人類目前進行的123次探月活動中,63次以失敗告終,這其中因為火箭故障而引起的失敗又占多數。
聲音:(繞月探測工程副總設計師龍樂豪)我國曆時8年研製的長征三號甲運載火箭,自1994年2月首飛以來,已經進行了14次發射,成功率為百分之百。然而,航天事業高風險的性質,讓我們不敢有絲毫放鬆,執行這次任務的火箭採用了控制系統的系統級冗餘等技術,進行了質量可靠性升級。
鏡頭五:24日18時30分許,衛星入軌
第1473秒,當大廳里響起“星箭分離”的報告聲,凝固的空氣一下子沸騰起來。握手、擁抱、歡呼、祝賀……害怕影響任務而一直沉寂的閃光燈突然興奮起來,將一張張笑臉映得更加燦爛,也將這個喜慶的畫面永遠地定格在2007年10月24日18時30分這一刻。
北京航天飛行控制中心傳來數據,衛星在太平洋上空,以接近每秒8公里的速度進入預定的大橢圓軌道。
天邊升起了絢麗的晚霞,儘管夜幕尚未完全降臨,農曆九月十四的月亮此刻顯得格外明亮。
聲音:(繞月探測工程總指揮欒恩傑)從2004年初立項研製到發射,總共用了3年半時間;工程總投資14億元人民幣,僅相當於目前國內修建14公里高速公路的費用。中國探月工程以好、快、省體現出鮮明的中國特色。
鏡頭六:24日19時09分,發射成功
18時50分左右,衛星已經飛到南美洲上空,在智利CEE測控站的測控下,衛星太陽帆板成功展開。13分鐘後,用於向地面傳輸科學數據的定向天線也開始展開。
利用國際聯網增加測控覆蓋率,這在我國航天史上尚屬首次。此外,歐洲空間局的3個測控站也將對嫦娥一號衛星提供測控支持。
19時09分,嫦娥一號衛星發射成功,總里程100多萬公里、時間為兩周左右的漫長“嫦娥”奔月旅程開始了。
聲音:(繞月探測工程總設計師孫家棟)我國的衛星發射技術已經相對成熟,發射成功僅僅是剛剛開始,“嫦娥”奔月的旅程充滿風險,我們既要盡最大努力保證成功,也會正確面對失敗。無論如何,中國探索深空的步伐會越來越快。(據新華社)
■相關背景
數字“嫦娥”
新華社西昌10月24日電從數字看“嫦娥”,別有意味。14億元:從2004年初立項研製,到2007年10月實施發射,繞月探測工程總投資14億元人民幣。
14公里與100萬公里:繞月探測工程所花費用,相當於修建14公里高速公路的費用,而嫦娥一號衛星飛到月球的總飛行距離將超過100萬公里。
10000人:工程總指揮欒恩傑說,繞月探測工程的衛星、火箭、發射場、測控、地面套用五大系統中直接參與工程的科研人員約5000人,加上管理人員和相關單位的協作人員,共約10000人。
103次:這是長征系列火箭的第103次飛行。
10次點火:“嫦娥奔月”的路線由繞地、地月轉移、繞月三段拼接而成,需要衛星發動機點火10次來實現。在繞地飛行段通過4次變軌,使衛星獲得飛向月球的足夠速度;在地月轉移段,通過3次修正來精確瞄準月球;在繞月段通過3次近月制動來捕獲月球,建立工作軌道。
330小時:從火箭點火發射,到衛星建立繞月圓軌道,大約需要330小時。
8與4:嫦娥一號衛星將攜帶8台探測設備,完成4大科學目標。
2000條:北京航天飛控中心對嫦娥一號衛星的奔月過程進行飛行控制,需要向衛星注入大約2000條指令。
23000頁:北京航天飛控中心開發嫦娥一號衛星任務控制軟體系統,包含了實時處理、長期管理、軌道控制、數據存儲、指揮顯示、數字仿真、國際聯網7個子系統。總共421份檔案,98.8萬行原始碼,如果列印出來將有23000餘頁。
■專家解說
註解“嫦娥奔月”十大關節點
在嫦娥一號衛星飛向38萬公里外月球的漫長旅途中,需要進行一系列高度複雜又充滿風險的動作。“如果從衛星發射到最後數據分析過程的10個關鍵環節都能順利完成,那么我國首次繞月探測就圓滿成功了。”中國繞月探測工程總指揮欒恩傑在接受採訪時說。
那么,這10個關節點所指的是什麼呢?
關節點一:發射
將嫦娥一號衛星送上太空的,是被譽為“金牌火箭”的長征三號甲運載火箭。
綜觀人類探月史,美國和蘇聯在20世紀的探月活動,因運載火箭故障造成的探測失利占了很大比重。因此,運載火箭的高可靠性,是確保探月成功的必要前提。
這次發射是長征三號甲運載火箭的第15次發射,迄今這一型號火箭的發射成功率為100%。此前,長征三號甲運載火箭與套用廣泛的東方紅3號衛星平台曾多次“聯姻”,每次都取得圓滿成功,用這樣一個“大力士”來托舉在東方紅三號衛星平台上研製而成的嫦娥一號衛星,再合適不過了。
在我國現有的3個航天發射場中,只有西昌衛星發射中心具備發射長征三號甲等大推力火箭的能力,而且這裡緯度低、海拔高、氣候宜人、交通便利,是發射各類地球同步軌道衛星的理想場所。
關節點二:入軌
衛星能否準確進入預定軌道,是判斷發射是否成功的重要標誌。
長征三號甲運載火箭在發射嫦娥一號衛星時,通過第一、二級和第三級的第一次點火,先將衛星送入近地軌道,並在近地軌道滑行飛行一段時間。
在火箭起飛的第1249秒,三級火箭第二次點火;第1373秒,三級火箭二次點火發動機關機。第1473秒,星箭分離成功,嫦娥一號衛星進入近地點約200千米、遠地點約51000千米、運行時間為16小時的大橢圓軌道,成為一顆繞地球飛行的衛星。
關節點三:變軌
當嫦娥一號衛星在16小時軌道飛行一圈半後,10月25日下午,地面注入指令,衛星上推力為50牛頓的調姿發動機開始點火,約4分鐘後,推力為490牛頓的主發動機點火實施變軌,將衛星軌道近地點抬高到離地球約600公里的地方。
10月26日下午,當衛星再次到達近地點時,衛星主發動機再次打開,巨大的推力使衛星上升到24小時軌道。
在24小時軌道上運行3圈後,衛星上的主發動機第三次點火,實施第二次近地點變軌,嫦娥一號衛星進入48小時軌道。這一時刻大約發生在10月29日。
這幾次變軌都是通過衛星上的發動機使衛星加速。從理論上講一次變軌就可以實現,但為了充分利用燃料,同時也為了方便地面控制,科學家把變軌逐步分解。
關節點四:奔月
在3條大橢圓軌道上經過7天“熱身”後,嫦娥一號衛星將正式奔月。
10月31日,當衛星再一次抵達近地點時,主發動機打開,衛星的速度在短短几分鐘之內提高到10.916千米/秒以上,進入地月轉移軌道,真正開始了從地球向月球的飛越。
嫦娥一號衛星選擇這樣的奔月方式,有著3方面的優點:一是可以確保重力損耗控制在5%以下;二是將幾次近地點機動安排在同一地區,有利於地面監測;三是安排了24小時軌道,可以比較方便地解決發射日期延後的問題。
關節點五:修正
在地月轉移軌道,也就是從地球軌道到月球軌道的這段距離,嫦娥一號衛星需要飛行約114個小時。
在人類探月活動的歷史上,曾多次發生探測器未能實現月球的捕獲而丟失在星際間的事故,這大多是由於飛行過程中衛星姿態和速度控制不精確造成的。如果衛星在地月轉移軌道近地點有1米/秒的速度誤差或1千米的高度誤差,飛到月球附近時都將產生幾千千米的位置誤差。
在高速飛行的過程中,嫦娥一號衛星必須在地面的指令下進行中途軌道修正。一般來講,至少需要進行兩次修正,第一次是在進入地月轉移軌道的一天之內,第二次是在到達月球的前一天內。這些指令,都是由設在北京的航天飛行控制中心發出的。
關節點六:制動
11月5日前後,當嫦娥一號衛星到達距月球200千米位置時,需要進行減速制動,也就是“剎車”。只有這樣,才能被月球引力捕獲,成為繞月飛行的衛星。
這是實現繞月飛行的一個重要步驟:“剎車”晚了,衛星就要撞到月球上去;而“剎車”早了,則會飄向太空。“剎車”是否成功,關鍵取決於衛星當時的位置和速度矢量是否正確。經過多次覆核、復算,我國科學家已經突破了這一技術難題。
關節點七:繞月
嫦娥一號衛星的第一次近月制動,將發生在11月5日,從地月轉移軌道進入12小時月球軌道。從這一刻起,嫦娥一號衛星成為真正的繞月衛星。
11月6日前後,嫦娥一號衛星進行第二次近月制動,速度進一步降低,衛星進入3.5小時軌道,並在這個軌道上運行7圈。
11月7日前後,嫦娥一號衛星進行第三次近月制動,進入127分鐘月球極月軌道。這是衛星繞月飛行的工作軌道。這個軌道為圓形,離月球表面200千米。
這時的嫦娥一號衛星,將向地面傳回經過公眾投票選出的30首歌曲。
關節點八:探測
建立月球工作軌道後,嫦娥一號衛星攜帶的“8種武器”將開始大顯身手,為完成4大科學目標展開緊張而忙碌的工作。
如果不出意外,衛星所攜帶的CCD立體相機在11月下旬就可以傳回第一張月球照片,這是繞月成功的重要標誌。
干涉成像光譜儀、雷射高度計、CCD立體相機將共同完成第一個科學目標,即獲取月球表面三維立體影像;γ射線譜儀、X射線譜儀將攜手對月球表面有用元素及物質類型的含量和分布進行辨析。
首次被套用到月球探測中的微波探測儀,將對月壤厚度和氦-3資源量展開探測;而由太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器組成的空間環境探測系統,將通過不間斷地捕捉質子、電子和離子,對4萬到40萬千米範圍的“地—月”空間環境展開探測。
關節點九:傳輸
按照科學家的通俗說法,這次為“嫦娥”買的是“單程票”。那么,一去不復返的嫦娥一號衛星,如何從38萬千米外將探測數據傳回地球?
嫦娥一號衛星攜帶的傳輸天線有兩部:一部是定向天線,方向始終對著地球上的接收天線;一部是全向天線,也就是沒有固定方向的天線。
巨大的空間衰減、時間延遲,使得地面接收月球探測數據的技術難度大大增加。地面套用系統為此專門建造了兩座被稱為射電望遠鏡的大口徑天線:一座在北京密雲,天線口徑達50米;一座在雲南昆明,口徑達40米。
兩座大口徑天線像一雙巨大的眼睛,時刻注視著嫦娥一號衛星的一舉一動,把衛星傳輸來的信息收集起來。
關節點十:研究
嫦娥一號衛星曆經千難萬險獲得的數據十分珍貴。能否充分利用好這些數據,將決定著探月活動價值的高低。
傳到地面的數據將被送到設在北京的地面套用系統總部,進行預處理。完成預處理的數據,將由地面套用系統組織更多的科學家和技術人員進行進一步的研究和處理,得出最新的研究成果或科學發現。
國家航天局宣布,嫦娥一號衛星獲得的許多數據將完全公開,供全世界的科學家研究分享。土生土長的中國“嫦娥”,將為人類的航天事業作出自己的貢獻。(據新華社)
■今日看點
“嫦娥一號”衛星進行第一次變軌
新華社北京10月24日電北京航天飛行控制中心副總工程師周建亮在中國首顆繞月探測衛星成功發射升空後向記者介紹說,嫦娥一號衛星將於25日進行第一次變軌。
24日18時29分,星箭成功分離之後,嫦娥一號衛星進入近地點為205公里,遠地點為50930公里,周期為16小時的超地球同步軌道。衛星在這個軌道上“奔跑”一圈半後,預計於25日下午進行第一次變軌。變軌後,衛星軌道近地點將抬高到離地球約600公里的地方。
衛星和運載火箭分離後,需要4次變軌,才能逐步加速到地月轉移軌道的入口速度。每次近地點加速的時間只有短短的幾分鐘,必須在短時間內及時向衛星發出指令,而衛星發動機必須精確回響,否則衛星就有可能飛向別的方向。
■延伸閱讀
“嫦娥”發射成功後
仍有三大關鍵環節等待跨越
專家表示,在發射成功之後,嫦娥一號衛星在近一個月的時間裡還將經過加速、軌道修正、制動等一系列“高難度動作”,其中三個環節至關重要。只有邁過這一系列門檻,才標誌著我國繞月探測工程首次飛行任務取得成功。
關鍵環節之一:能否成功實施地月轉移
嫦娥一號衛星發射升空後,將在調相軌道繞地運行數日。之後,嫦娥一號衛星將迎來實施地月軌道轉移的關鍵時刻。只有邁過這道門檻,嫦娥一號衛星才能進入遠地點高度約38萬公里的奔月軌道,真正奔向月球。
由於此次地月轉移變軌具有唯一性等特點,因此能否一次成功實施至關重要。
關鍵環節之二:能否成功被月球捕獲
嫦娥一號衛星在奔月軌道飛行116小時左右後將接近月球。此時,高速飛行的嫦娥一號衛星將實施首次“剎車制動”,確保自己被月球捕獲。只有成功被月球捕獲,來自中國的“嫦娥”才將成為一顆真正的“月球衛星”。而一旦出現閃失,中國“嫦娥”或將與月球擦肩而過,失之交臂;或將撞擊月球。
專家表示,如果順利進入月球軌道,表明我們的衛星能從地球“走”到月亮,是一個巨大的進步,將標誌我們的航天能力取得了重要突破。
關鍵環節之三:能否成功環月探測
在被月球捕獲之後,嫦娥一號衛星還將經過兩次近月制動,才能從大橢圓軌道進入距離200公里的工作軌道。通過數日的在軌測試後,衛星有效載荷將全部打開開始工作。只有成功傳輸回相關探測數據後,才表明嫦娥一號衛星的科學探測計畫開始順利實施。
至此,我國繞月探測工程首次飛行任務方能真正宣布“獲得成功”。(新華)
■各方反應
10月24日,一名兒童在北京天文館用天文望遠鏡觀賞月亮。當日,搭載著我國首顆探月衛星嫦娥一號的長征三號甲運載火箭在西昌衛星發射中心三號塔架點火發射。連日來,北京天文館免費開放天文館和觀測儀器,吸引眾多市民前來觀月。(新華社發)
香港民眾反應熱烈
新華社香港10月24日電中國“嫦娥一號”衛星24日升空,眾多香港市民、學生和專家通過組織及參與相關活動,投身於探月熱潮中。香港太空館則於當日起舉辦展覽,向民眾介紹“嫦娥一號”探月計畫。
據介紹,這個展覽介紹了“嫦娥一號”探月計畫的歷程和其重要性。
參觀者認為,“嫦娥一號”升空代表了中國科技發展已達到很高的水準。
香港太空館的有關人士表示,有關“嫦娥一號”探月計畫的展覽將於今年年底結束,在“嫦娥一號”取得科學成果後,他們還將更新展覽內容。

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