新華社北京6月18日電 題:科普:“鵲橋”中繼星靠什么幫“嫦娥”赴廣寒,?
新華社記者白國龍
經(jīng)過20多天的精確飛行,承擔(dān)嫦娥四號中繼通信任務(wù)的“鵲橋”中繼星不畏宇宙射線,、太空碎片的襲擾,跨越40多萬公里于6月14日成功抵達繞地月L2點的Halo軌道,,正式進入預(yù)定位置,。隨后“鵲橋”開始積極“備戰(zhàn)”,為2018年底前到月球背面執(zhí)行探測任務(wù)的嫦娥四號月球探測器打好前站,、掃清障礙,,搭建一條連接地球和月球的信息“生命線”。
“這是人類歷史上航天器首次造訪地月L2點Halo軌道,,‘鵲橋’的成功就位,,不僅為嫦娥四號任務(wù)的順利開展奠定了堅實基礎(chǔ),更標志著中國航天人的軌道控制,、通信等空間技術(shù)邁入國際領(lǐng)先行列,。”航天科技集團五院院長張洪太說,。
“要探‘月背’,、中繼先行”,搭建中繼鏈路是實現(xiàn)月球背面探測的第一步,,也是一個難關(guān),。20世紀50年代國際航天界提出了中繼星Halo軌道的概念,如今,,中國航天人將設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實,。
Halo軌道又叫“暈軌道”,取日暈和月暈之意,,軌道形狀是非共面的三維非規(guī)則曲線,,而“暈軌道”控制的難度和復(fù)雜程度“確實挺讓人頭暈”。
航天科技集團五院502所技術(shù)人員形象地說,,“鵲橋”在這個軌道上運行就像調(diào)皮的孩子,,只要一段時間不關(guān)注就會“離家出走”,,甚至不知所蹤。為了完成嫦娥四號探測器與地面測控站之間的數(shù)據(jù)中繼,,需要中繼衛(wèi)星時刻保持高穩(wěn)定,、高精度的姿態(tài)和角度,否則就會影響信息的傳輸,,甚至影響嫦娥四號任務(wù)的完成,。
為了應(yīng)對復(fù)雜軌道下對航天器進行頻繁姿態(tài)調(diào)整的挑戰(zhàn),保證在壽命期內(nèi)從容面對突發(fā)事件,、減少地面人員的操作負荷,,專家們把提升航天器自主控制的智能化水平、精準化程度放在首位,,在軌道控制策略上設(shè)計了速度增量關(guān)機和時間關(guān)機兩種模式,,對軌控關(guān)機前的發(fā)動機脈寬進行了精確設(shè)計。此外,,他們專門為“鵲橋”量身定制了具有高智能化水平,、全天候、全天時,、全空域運行能力的光纖陀螺慣性測量單元,,徹底擺脫了之前姿態(tài)敏感器需要借助地球、太陽等天體來定位的束縛,。