2018年12月12日16點(diǎn)39分,嫦娥四號(hào)探測器經(jīng)過約110小時(shí)奔月飛行,結(jié)束地月轉(zhuǎn)移段飛行到達(dá)月球附近,成功實(shí)施近月制動(dòng)被月球捕獲,并成功進(jìn)入100km*400km環(huán)月橢圓軌道,按計(jì)劃順利完成近月制動(dòng)。目前,整器功率平衡,運(yùn)行正常。后續(xù)將擇機(jī)開展環(huán)月中繼在軌測試和環(huán)月軌道修正等工作。
16時(shí)39分,在航天飛行控制中心,科技人員發(fā)出指令,嫦娥四號(hào)探測器在距月面 129 公里處成功實(shí)施7500牛發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,約5分鐘后,發(fā)動(dòng)機(jī)正常關(guān)機(jī)。根據(jù)實(shí)時(shí)遙測數(shù)據(jù)監(jiān)視判斷,嫦娥四號(hào)探測器順利進(jìn)入環(huán)月軌道,近月制動(dòng)獲得圓滿成功。近月制動(dòng)是月球探測器飛行過程中一次關(guān)鍵的軌道控制,飛臨月球附近時(shí),探測器通過減速制動(dòng),使其相對速度低于月球逃逸速度,從而被月球引力捕獲。
嫦娥四號(hào)探測器準(zhǔn)時(shí)發(fā)射、準(zhǔn)確入軌,原計(jì)劃在近月制動(dòng)前實(shí)施的3次軌道中途修正,只于12月9日進(jìn)行了1次,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。后續(xù),嫦娥四號(hào)探測器將在環(huán)月軌道運(yùn)行一段時(shí)間,調(diào)整環(huán)月軌道高度和傾角,開展與中繼星的中繼鏈路在軌測試和導(dǎo)航敏感器在軌測試,確保探測器最終能進(jìn)入預(yù)定的著陸區(qū),擇機(jī)實(shí)施月球背面軟著陸。
所謂近月制動(dòng),就是給高速飛行在地月轉(zhuǎn)移軌道的航天器減速,使其被月球的引力捕獲,建立正常姿態(tài),進(jìn)行繞月飛行。
這是月球探測器飛行過程中一次關(guān)鍵的軌道控制,月球逃逸速度約為每秒2.38公里,如果航天器與月球的相對速度大于這個(gè)值,就會(huì)與月球失之交臂。
這次精準(zhǔn)的“剎車”難在哪?
北京航天飛行控制中心軌道專家組組長劉勇介紹,嫦娥四號(hào)發(fā)射入軌后,經(jīng)過約110小時(shí)飛行,以每秒10公里左右的速度和月球相遇。此時(shí)它與月球的相對速度約為每秒2.4公里。到達(dá)制動(dòng)點(diǎn)時(shí),它需要通過減速發(fā)動(dòng)機(jī)反推,將速度降下來。
要讓嫦娥四號(hào)準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道,制動(dòng)量約為每秒800米。也就是說,將原本每秒2.4公里的相對速度,降低到每秒1.6公里左右。“剎車”力度需要極其精準(zhǔn)。劉勇說,如果“剎重了”,每秒的速度多減掉3米,將使嫦娥四號(hào)的環(huán)月軌道高度產(chǎn)生10公里誤差;如果多減30米,可能導(dǎo)致它撞上月球。
近月制動(dòng)的效率主要取決于反推發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。嫦娥一號(hào)實(shí)施我國首次探月任務(wù)時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)推力較小,近月制動(dòng)分三次才完成。而此后的“嫦娥姐妹”配備了推力更大的減速發(fā)動(dòng)機(jī),均為“一腳剎車,準(zhǔn)確入彎”。
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