当前位置:主页 > 管家婆四不像图库 >

为什么嫦娥一号奔月先要绕地球转好几圈才飞向月球而不是直接就奔

发布日期:2019-10-05 03:59   来源:未知   阅读:

  地球和月球有相对运动,而且地球本身有自转,如果想要直接飞上月球而不变轨就必须得计算出一个发射角度,而这个角度是很难计算的,因为你就算计算出来了也很难计算出发射时间,毕竟受气流等因素的影响,我们的火箭不可能完全按指定的时间一秒不差的发射,在地球上也许只是偏差一点点,但相隔几十万公里之后这个偏差有多大呢?

  还有,火箭发射时候燃料的燃烧会产生大量热,不可能让它在毫无冷却的前提下一直工作着,就算我们的发动机设备承受得了,但是里面的精密仪器恐怕是承受不了的。

  成为主导时,自然就成功了。但是这中间必须得到合适的切入点,圆形轨道是最理想的,如果是直接,相当于瞄准射击,打偏了就丢了。圆形轨道就算第一次没接上,还可以多转一圈再接。

  综观人类探月史,美国和苏联在20世纪的探月活动,因运载火箭故障造成的探测失利占了很大比重。因此,运载火箭的高可靠性,是确保探月成功的必要前提。

  这次发射是长征三号甲运载火箭的第15次发射,迄今这一型号火箭的发射成功率为100%。此前,长征三号甲运载火箭与应用广泛的东方红3号卫星平台曾多次“联姻”,每次都取得圆满成功,用这样一个“大力士”来托举在东方红三号卫星平台上研制而成的嫦娥一号卫星,再合适不过了。

  在我国现有的3个航天发射场中,只有西昌卫星发射中心具备发射长征三号甲等大推力火箭的能力,而且这里纬度低、海拔高、气候宜人、交通便利,是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所。

  长征三号甲运载火箭在发射嫦娥一号卫星时,通过第一、二级和第三级的第一次点火,先将卫星送入近地轨道,并在近地轨道滑行飞行一段时间。

  在火箭起飞的第1249秒,三级火箭第二次点火;第1373秒,三级火箭二次点火发动机关机。第1473秒,星箭分离成功,嫦娥一号卫星进入近地点约200千米、远地点约51000千米、运行时间为16小时的大椭圆轨道,成为一颗绕地球飞行的卫星。

  当嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后,10月25日下午,地面注入指令,卫星上推力为50牛顿的调姿发动机开始点火,约4分钟后,推力为490牛顿的主发动机点火实施变轨,将卫星轨道近地点抬高到离地球约600公里的地方。

  10月26日下午,当卫星再次到达近地点时,卫星主发动机再次打开,巨大的推力使卫星上升到24小时轨道。

  在24小时轨道上运行3圈后,卫星上的主发动机第三次点火,实施第二次近地点变轨,嫦娥一号卫星进入48小时轨道。这一时刻大约发生在10月29日。

  这几次变轨都是通过卫星上的发动机使卫星加速。从理论上讲一次变轨就可以实现,但为了充分利用燃料,同时也为了方便地面控制,科学家把变轨逐步分解。

  10月31日,当卫星再一次抵达近地点时,主发动机打开,卫星的速度在短短几分钟之内提高到10.916千米/秒以上,进入地月转移轨道,真正开始了从地球向月球的飞越。

  嫦娥一号卫星选择这样的奔月方式,有着3方面的优点:一是可以确保重力损耗控制在5%以下;二是将几次近地点机动安排在同一地区,有利于地面监测;三是安排了24小时轨道,可以比较方便地解决发射日期延后的问题。

  在地月转移轨道,也就是从地球轨道到月球轨道的这段距离,嫦娥一号卫星需要飞行约114个小时。

  在人类探月活动的历史上,曾多次发生探测器未能实现月球的捕获而丢失在星际间的事故,这大多是由于飞行过程中卫星姿态和速度控制不精确造成的。如果卫星在地月转移轨道近地点有1米/秒的速度误差或1千米的高度误差,飞到月球附近时都将产生几千千米的位置误差。

  在高速飞行的过程中,嫦娥一号卫星必须在地面的指令下进行中途轨道修正。一般来讲,至少需要进行两次修正,第一次是在进入地月转移轨道的一天之内,第二次是在到达月球的前一天内。这些指令,都是由设在北京的航天飞行控制中心发出的。

Copyright © 2002-2011 DEDECMS. 织梦科技 版权所有 Power by DedeCms