探月工程专家解析“嫦娥二号”远征难点
周建亮介绍说,当卫星到达距地球170多万公里的地方时,观测延时由绕月时的5秒延长到约30秒,尽管星上设备发射功率已开到最大,信号仍近乎衰竭。
对此,测控系统采取了多种应对措施。
周建亮说,以前地面天线采用自动跟踪方式,通过接收卫星信号,自动跟随卫星转动。“现在信号太弱,自动跟踪已经不可靠,于是我们改用数字引导方式,从地面预报卫星位置,控制天线进行精确跟踪。”
此外,研究人员也对相关系统和软件进行了升级改造。
“后续我们还有一些手段,比如降低码速率、改变编码方式等,还能进一步提高测控通信能力。”周建亮说。
长时间旅程:卫星飞得比汽车还慢
从地球到月球,“嫦娥二号”用了112小时,而从月球到达L2点,它却用了77天。
“到达L2点选择有很多,但考虑到卫星所剩燃料有限,最终选择了一条消耗能量最低的轨道。”周建亮说。
他介绍说,“嫦娥二号”进入月球轨道时,速度达到每秒11公里,而飞往L2点途中,卫星速度最低时仅为每秒31米左右,比高速公路上的汽车还慢。
“卫星设计之初,并未考虑到要执行这样的任务,现在剩余的燃料,都是因前期的精准控制而节省出来的。”周建亮说。
据介绍,零窗口发射、精准的测控,使卫星节省了大量燃料。就在飞往L2点的过程中,原计划实施3至4次轨道中途修正,也因高精度的控制而节省,仅于6月20日实施了一次就达到了预期目标。
为了节省燃料,测控系统选择了让“嫦娥二号”低速飞行,因为速度越快,“刹车”时的消耗就越大。
不过从目前来看,“嫦娥二号”暂无“断炊”之忧。周建亮表示,卫星在L2点轨道绕飞到明年年底,需要每秒96米的速度,而剩余的有效燃料可供卫星达到每秒130米的速度,尚有一定余量。
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