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主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心 承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心 協(xié)辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司 中國科學(xué)院國家天文臺 地址:北京市海淀區阜成路甲8號 郵編:100048 京ICP備19018762號 信息報送:clep@cnsa.gov.cn |
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二期工程實(shí)現月球軟著(zhù)陸和月面巡視勘察等,由嫦娥二號、三號、四號任務(wù)組成。
(一)嫦娥二號
1、基本情況
二期工程先導星嫦娥二號,于2010年10月1日成功發(fā)射,直接進(jìn)入地月轉移軌道,實(shí)現月球捕獲后,在100公里圓軌道,7種科學(xué)載荷開(kāi)展了多項科學(xué)探測,并為后續嫦娥三號任務(wù)驗證了部分關(guān)鍵技術(shù)。
2011年6月9日,嫦娥二號完成預定各項探測任務(wù)后,飛離月球軌道,開(kāi)展了日地拉格朗日L2點(diǎn)探測和圖塔蒂斯小行星飛越探測等多項拓展試驗,成為了繞太陽(yáng)飛行的人造小行星,目前距地球超過(guò)9000萬(wàn)公里。預計2029年將再次飛回地球附近700萬(wàn)公里處。
2、工程目標
突破直接進(jìn)入奔月軌道的彈道設計技術(shù)、運載火箭低溫三子級滑行時(shí)間可調技術(shù),利用CZ-3C運載火箭將衛星直接送入地月轉移軌道,降低二期工程后續任務(wù)的實(shí)施風(fēng)險。
在CE-2衛星上搭載X頻段應答機,與我國X頻段地面測控設備配合,驗證X頻段測控體制,為CE-3任務(wù)積累工程經(jīng)驗。
選擇與CE-3任務(wù)相似的奔月、月球捕獲軌道,通過(guò)實(shí)際飛行掌握直接奔月和100km近月捕獲技術(shù),為CE-3任務(wù)探索技術(shù)途徑;CE-2衛星在100km軌道長(cháng)時(shí)間運行,探測100km軌道空間環(huán)境,積累更多的近月空間環(huán)境數據,提高月球探測熱紅外分析模型的準確性。
開(kāi)展100km×15km軌道機動(dòng)試驗,驗證CE-3任務(wù)著(zhù)陸前在不可見(jiàn)弧段變軌的星地協(xié)同程序;在100km×15km軌道飛行期間,驗證100km×15km軌道快速測定軌能力,這些測定軌數據對深入研究月球重力場(chǎng)分布,提高重力場(chǎng)模型精度有重要意義。
配置降落相機,校驗其對月成像能力;試驗強糾錯能力的LDPC信道編譯碼技術(shù),提高衛星遙測鏈路性能,為探月工程和其他深空探測項目提供技術(shù)儲備;將衛星數傳碼速率提高至6Mbit/s,試驗12 Mbit/s,以期滿(mǎn)足數據傳輸量增大的需求。
在100km×15km軌道,CCD立體相機在15km近月點(diǎn)處對CE-3任務(wù)預選著(zhù)陸區進(jìn)行優(yōu)于1.5m分辨率成像試驗;在100km圓軌道,對預選著(zhù)陸區進(jìn)行優(yōu)于10m分辨率成像。利用預案著(zhù)陸區月表圖像,繪制三維地形圖,有利于定量評估預選著(zhù)陸區的特性,提高CE-3任務(wù)著(zhù)陸安全性。
3、科學(xué)目標
利用CCD立體相機獲取高分辨率的月球表面三維影像,結合激光高度計獲取的月表地形高程數據,可獲取月球表面高精度地形數據,為后續著(zhù)陸區優(yōu)選提供依據,同時(shí)為劃分月球表面的地貌單元精細結構、斷裂和環(huán)形構造,提供原始資料。
利用經(jīng)技術(shù)改進(jìn)的γ射線(xiàn)譜儀和X射線(xiàn)譜儀,可以探測月球表面9種元素——硅、鎂、鋁、鈣、鈦、鉀、釷、鈾的含量與分布特征,獲得更高空間分辨率和探測精度的元素分布圖。
利用微波探測技術(shù),測量月球表面的微波輻射特征,獲取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波輻射亮度溫度數據,估算月壤厚度。
嫦娥二號衛星在軌運行期間正是太陽(yáng)活動(dòng)高峰年,是探測研究太陽(yáng)高能粒子事件、CME、太陽(yáng)風(fēng),及它們對月球環(huán)境影響的最佳探測時(shí)期。利用太陽(yáng)高能粒子探測器和太陽(yáng)風(fēng)離子探測器,獲取行星際太陽(yáng)高能粒子與太陽(yáng)風(fēng)離子的通量、成分、能譜及其隨時(shí)空變化的特征,可研究太陽(yáng)活動(dòng)與地月空間及近月空間環(huán)境的相互作用;獲取地月空間環(huán)境數據,可為后續探月工程提供環(huán)境科學(xué)數據。
探月工程二期嫦娥二號軌道示意圖
探月工程二期嫦娥二號拓展試驗軌道示意圖
(二)嫦娥三號
1、基本情況
嫦娥三號是二期工程的主任務(wù),于2013年12月2日發(fā)射,完成地月轉移、繞月飛行和動(dòng)力下降后,在月球虹灣預選著(zhù)陸區安全軟著(zhù)陸,巡視器成功駛離著(zhù)陸器并互拍成像,實(shí)現中國航天器首次地外天體軟著(zhù)陸與巡視勘察。
探測器攜帶的8臺科學(xué)儀器,開(kāi)展了多項科學(xué)探測與巡視勘察,獲得大量科學(xué)探測數據,實(shí)現了預定科學(xué)目標。
探測器采用钚一238同位素熱源、兩相流體回路供熱度過(guò)月夜。目前已經(jīng)N5個(gè)月夜考驗。
巡視器采用遙操作實(shí)施月面科學(xué)探測,其每一次科學(xué)探測要經(jīng)歷感知與規劃和科學(xué)探測兩大步驟。
2、工程目標
突破月球軟著(zhù)陸、月面巡視勘察、深空測控通信與要操作、深空探測運載火箭發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù),提升航天技術(shù)水平。
研制月球軟著(zhù)陸探測器和巡視探測器,建立地面深空站,獲得包括運載火箭、月球探測器、發(fā)射場(chǎng)、深空測控站、地面應用等在內的功能模塊,具備月球軟著(zhù)陸探測的基本能力。
建立月球探測航天工程基本體系,形成重大項目實(shí)施的科學(xué)有效的工程方法。
3、科學(xué)目標
月表形貌與地質(zhì)構造調查。
月表物質(zhì)成分和可利用資源調查。
地球等離子體層探測和月基光學(xué)天文觀(guān)測。
探月工程二期嫦娥三號軌道示意圖
嫦娥三號月面巡視器和著(zhù)陸互拍圖
月球車(chē)自主休眠、喚醒示意圖
同位素熱源結構示意圖
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