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解读:为什么嫦娥四号绕月时间比嫦娥三号长?

2019-01-07 20:34   浏览:2357 次    来源:@中国探月工程
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2018年12月8日2时23分,嫦娥四号探测器发射升空,2019年1月3 日10时26分, 嫦娥四号探测器成功软着陆在月球背面预选区域。嫦娥三号自发射到着陆月球用了13天,而嫦娥四号用了26天,这是为什么呢?今天我们一起解读其中的科学原理。

等待月昼充能量

月球自转的周期是28天,为了让探测器落到月球上就能得到充分的太阳光开展工作,因此就必须要让它在月球着陆区的白天着陆。而嫦娥四号近月制动之后,运行的轨道面到着陆区上方的时候正好是着陆区的晚上,因此嫦娥四号要持续绕月飞行一段时间,才能赶在月背的白天实施着陆。那么发射时间晚几天不就可以减少嫦娥四号的在轨等待时间了吗?

嫦娥四号着陆器拍摄的玉兔二号

发射窗口限制多

为获取最大的运载能力,嫦娥四号的发射窗口要考虑很多约束条件,使其与日、地、月的相对关系满足任务需求。例如,奔月轨道需要调整近月点经度和飞行时间,让环月轨道临近着月点上空,为登月创造条件;奔月飞行过程中,要考虑太阳能帆板的受晒问题,要求太阳光入射方向与太阳帆板之间的夹角保持在一定范围内。此外在飞行和着陆过程中,还要考虑连续测控问题。其形成发射机会的交集只在2018年12月8日和9日各有2次,正所谓“过了这村就没这店”。

同时,嫦娥四号的工作需要鹊桥中继星的配合,对各自的发射时间给出了进一步的限制。因此,嫦娥四号之所以要在月球附近“等天亮”,很大程度上是由轨道与发射窗口的限制所决定的。

在轨测试求精细

在这42万公里的行程中,嫦娥四号还要按需调整飞行速度和轨道机动参数,而且在接近月球的过程中,还会有相应的科研测试项目。嫦娥四号绕月期间一些设备需要开机进行测试,有足够的时间,才能让测试更完整,准备更充分。嫦娥四号进入环月轨道以来,进行了2次环月轨道修正,与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试,开展了激光测距、三维成像、微波测距测速等导航敏感器在轨测试,为实施月球背面软着陆做好准备。

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