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中國嫦娥三號深空測控網(wǎng)滿足火星探測要求
2011-03-26
中國16個國家科技重大專項之一的“載人航天與探月工程”成就斐然，備受矚目。根據(jù)探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略，嫦娥三號任務(wù)將是中國首次實現(xiàn)月面軟著陸和巡視勘察，需要突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測控通信與遙操作、深空探測技術(shù)運載火箭發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù)，并建立中國的深空測控網(wǎng)，使中國具備月球軟著陸探測能力。“十一五”國家重大科技成就展提供的信息披露，目前，中國探月二期工程的嫦娥三號任務(wù)已完成方案階段的設(shè)計工作，正在開展初樣研制，進(jìn)展順利，預(yù)計于2013年前后發(fā)射。作為嫦娥三號任務(wù)備份，嫦娥四號將與嫦娥三號同步開展正樣研制。
在深空測控方面，中國探月二期工程將在黑龍江佳木斯和新疆喀什分別建設(shè)64米和35米口徑S/X雙頻段地面深空站，首次采用X頻段執(zhí)行測控任務(wù)，初步構(gòu)建能夠滿足火星探測需要的中國深空測控網(wǎng)，解決遠(yuǎn)距離測控通信難題。
嫦娥三號任務(wù)將開展月球形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查、月表物質(zhì)成分和可利用資源調(diào)查、月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究、日地月空間環(huán)境探測和月基光學(xué)天文觀測等科學(xué)探測，共配置8種有效載荷，所有載荷重量不超過90千克，需要突破一系列有效載荷輕小型化設(shè)計技術(shù)。
月面自動巡視方面，嫦娥三號巡視器要確保從著陸器頂部安全轉(zhuǎn)移到月面，實現(xiàn)在月面復(fù)雜地形條件下安全、平穩(wěn)行駛，能按地面指令自主進(jìn)行導(dǎo)航、控制和局部避障，到達(dá)指定目標(biāo)位置執(zhí)行科學(xué)探測任務(wù)，需要突破巡視儀器釋放、月面移動、導(dǎo)航與控制等關(guān)鍵技術(shù)。
月面生存方面，月球一晝夜相當(dāng)于地球27天半，嫦娥三號月球探測器既要在長達(dá)14天時間月晝極高溫工況下保持艙內(nèi)攝氏零下20度至55度的工作溫度范圍，又要在14天的月夜極低溫工況下保證自身供熱、供電，維持生命，需要突破月晝和月夜溫控、同位素溫差電源等關(guān)鍵技術(shù)。
月面軟著陸方面，由于月球表面沒有大氣，不能用降落傘實現(xiàn)軟著陸，嫦娥三號任務(wù)必須通過發(fā)動機的動力減速著陸，包括減速制動、姿態(tài)調(diào)整、懸停避障和緩速下降等復(fù)雜過程，需要突破自主導(dǎo)航與控制、變推力發(fā)動機、著陸緩沖等關(guān)鍵技術(shù)。
中國探月工程計劃2020年前完成三期任務(wù)，“十一五”期間已成功發(fā)射“嫦娥一號”、“嫦娥二號”月球探測衛(wèi)星。目前，探月一期工程“繞”已順利完成；二期工程“落”正按計劃推進(jìn)，其技術(shù)先導(dǎo)星嫦娥二號任務(wù)圓滿完成；三期工程“回”完成實施方案論證，正在開展立項準(zhǔn)備和關(guān)鍵技術(shù)預(yù)先研究工作。
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