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嫦娥一号

嫦娥一号,即嫦娥一号探测器,或称嫦娥一号卫星,是中国首颗绕月人造卫星。以中国古代神话人物嫦娥命名,由中国空间技术研究院承担研制。总重量为2350千克左右,尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米,帆板展开长度18米,预设寿命为1年。2007年10月24日18时05分(UTC+8时)左右在西昌卫星发射中心升空。2009年3月1日完成使命,撞向月球预定地点。

嫦娥一号经过近14天、206万公里飞行、8次变轨后,到达月球附近,开展绕月探测,实现了中国探月工程的首次突破。嫦娥一号探测器是中国自主研制并发射的首个月球探测器,携带了7种科学仪器,分别是CCD立体相机、激光高度计、干涉成像光谱仪、伽马/X射线谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器。该卫星的主要探测目标是:获取月球表面的三维立体影像;分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点;探测月壤厚度和地球至月球的空间环境。

结构系统

卫星平台

嫦娥一号卫星选用东方红三号卫星平台,并进行了适应性改造。其外形与东方红三号卫星相似,卫星本体为一个2.22米×1.72 米×2.2米的六面体,两侧各装有一个大型展开式太阳电池翼,当两侧太阳翼完全展开后,最大跨度可以达到18米,重量为2350千克,设计工作寿命为一年,将运行在距月球表面200千米高的极月圆轨道上。

卫星结构

嫦娥一号星体为立方体,两侧各有一个太阳帆板,最大跨度达18.1米,重2350千克,工作寿命一年。它将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。该卫星平台由结构分系统、热控分系统、制导,导航与控制分系统、推进分系统、数据管理分系统、测控数传分系统、定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作,保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验,其它分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。

搭载设备

根据我国探月卫星工程的四大科学目标,在嫦娥一号上搭载了8种24台件科学探测仪器,重130千克,即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。

历程

发射入轨

2007年10月24日18时05分,搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。

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。

火箭起飞第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。

变轨制动

2007年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。

2007年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。

2007年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。

2007年11月5日前后,嫦娥一号卫星到达距月球200千米位置,进行减速制动。

2007年11月5日,从地月转移轨道进入12小时月球轨道。

2007年11月6日前后,嫦娥一号卫星进行第二次近月制动,速度进一步降低,卫星进入3.5小时轨道,并在这个轨道上运行7圈。

2007年11月7日前后,嫦娥一号卫星进行第三次近月制动,进入127分钟月球极月轨道。这是卫星绕月飞行的工作轨道。这个轨道为圆形,离月球表面200千米。

完成使命

在经过494天的飞行之后,2009年3月1日,中国首颗深空探测卫星——嫦娥一号以撞击月球的方式,结束了它的工作使命。探月工程首席专家欧阳自远评价“即使悲壮也值得”。

嫦娥一号卫星于2009年3月1日下午15时36分开始减速,经过37分钟的减速,卫星成功落在月球的丰富海区域。据北京航天飞控中心的最后确认:嫦娥一号卫星对月球的撞击点位于南纬1.50度,东经52.36度。北京天文馆馆长朱进说,“丰富海”是一个月海的名字,从撞击坑的坐标来看,是距离月球赤道比较近的一个点,从地球上能看到。

嫦娥一号卫星在轨运行一年中,共传回1.37TB(1TB=1024GB)的有效科学探测数据,获取了全月球影像图、月表部分化学元素分布等一批科学研究成果,圆满实现工程目标和科学目标。

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