如果考虑到将完成的一系列试验和探测任务的复杂性,那么把嫦娥二号比作一个要在严酷环境中进行高难度表演的杂技演员是毫不为过的。嫦娥二号卫星总设计师黄江川介绍,嫦娥二号将完成的一系列高难度复杂动作中,存在诸多风险,难度系数相比嫦娥一号卫星要大得多。不过,他表示,嫦娥二号设计了周全的硬件、软件抵抗措施,具有很强的抵御能力,相信一定会顺利渡过5道难关。
能否进入地月转移轨道入口
根据地月日的运动规律,卫星进入地月转移轨道的窗口时间非常短,如果星箭分离时卫星没有准确进入地月转移轨道入口,就需调整卫星轨道,会使卫星上的燃料提前消耗,如果偏差过大,将影响后续任务的执行。
应对:为了将卫星直接送到地月转移轨道奔月口,卫星系统和火箭系统的有关专家们互相配合,携手合作,经过多次反复核算,最终设计出火箭的发射轨道,为“二姑娘”奔月打造了一架快捷方便的“直达天梯”。
能否精准“刹车”
卫星通过近月制动能否被月球重力场捕获?如果来不及及时“刹车”,直接后果就是卫星飞出月球的引力范围;相反,如果“刹车”过猛,卫星就会撞上月球。
应对:为了能够让卫星顺利进入100公里×100公里的工作轨道和100公里×15公里的环月轨道,以研究院嫦娥二号控制与推进副总设计师王晓磊为首的设计人员,进行了极其精确的分析求解,并建立了相关的数学模型,反复确认相关系统间的接口关系。
如何应对“冰火两重天”
嫦娥二号将面临太阳的炙烤和月表反射光的强烈照射,这也是100公里轨道处温度高达100℃的主要原因。另外,月球上没有空气等作为热传导的介质,因此卫星上受到光线照射的部分温度会很高,而没有光线照射的地方会在0℃以下,卫星的两面可能相差300多摄氏度。
应对:给“二姑娘”配置“冷暖空调”。由研究院嫦娥二号热控系统主任设计师向艳超为主的设计团队妙手设计的卫星防辐射覆膜大显神通。这个由13层薄如蝉翼的覆膜组成的金灿灿的外衣,有着特殊的结构,可以传导星内的热量,有效形成星内热平衡环境,“二姑娘”穿上它,就如置身在四季如春的空调间。
技术人员能否精准操作
嫦娥二号验证的工程任务内容很多,很繁重,往往一环扣一环,需要十分精确地协调好它们之间的关系。
应对:技术人员的任务密度非常大。为了规避操作上的风险,确保嫦娥二号卫星的安全,卫星型号队伍提出了“操作零缺陷”的要求。
能否应对特殊空间环境
月球表面的物质分布非常不均匀,造成月球不同区域的重力场并不一样。因此,卫星在轨运行期间,轨道要经常维护。此外,太阳每11年左右都有一个活跃期,会形成太阳风暴,这对卫星会造成多种效应影响。
进步不仅限于速度方面。焦维新教授说,新的探月卫星到达月球后将能更敏捷地改变方向并能更有效地制动。
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