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| 2015-10-29 第19版:连载/分类
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九天揽月 |
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欧阳自远/讲述 王少毅/整理 来源:玉林晚报 字数:1337 |
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把握住“零窗口” 在接下来的12个月内,嫦娥一号卫星将在周期为127分钟的环月轨道上运行一年,对月球开展全球性的综合科学探测。欧阳自远和同事们相拥而泣。为了嫦娥一号,几年来,这些人都没睡过一个踏实觉。现在,“嫦娥”终于成功飞天揽月了,大家也终于可以好好地睡一觉了。 嫦娥一号的成功发射,标志着在人类进入深空探测的伟大进程中,中国站在世界的前列。 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。 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,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,推迟到第二个月重新确定发射窗口。 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。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。 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陆场区的气象条件也是发射窗口需要考虑的因素。 对不同的卫星即使轨道相同,发射窗口也可能有较大的差别。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。 可见,做到“零窗口”绝非易事,而嫦娥一号的团队确实做到了!(37) 明日关注:嫦娥二号何去何从
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