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2016-5-30 1:18

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嫦娥五号实验器返地球 嫦娥二号突破1亿公里深空

嫦娥五号试验器拍摄的月面照片

  新华社记者余晓洁、田兆运、荣启涵

  探月三期再入返回飞行试验器(简称“小飞”)地月之旅进展如何?测控系统领航“小飞”返回地球面临哪些挑战?测控技术有哪些创新与突破?此次飞行试验任务测控通信指挥系统飞控组组长、北京航天飞行控制中心总工程师周建亮30日接受了新华社记者专访。

  过去20年里,周建亮亲历了神舟一号至十号、嫦娥一号至三号的所有重要航天测控任务,见证了我国航天测控通信系统一步一个台阶、迈向世界先进水平的历程。

  “小飞”已经踏上回家的路

  记者:目前“小飞”状态如何?

  周建亮:飞行试验器24日凌晨两点发射升空,顺利经过地月转移段、月球近旁转向段,目前已离开月球引力影响球,进入月地转移段,踏上了回家的路,按照计划,将会在11月1日返回地球。

  北京航天飞控中心分别在24日和25日对飞行器实施了两次中途修正。离开地球的过程中,“小飞”搭载的相机拍摄了试验器远离地球的过程。28日,在月球近旁转向段,为地球和月球拍下了美丽的合影。

  轨控精度高取消两次中途修正

  记者:“小飞”一共要进行几次中途修正?

  周建亮:原本计划进行六次中途修正。经过第一、二次中途修正后,已达到比较高的轨控精度。按计划原本有第三、第四次中途修正,由于修正量非常小,就取消了这两次修正。30日,在原定第五次中途修正的位置将再进行一次中途修正。第六次中途修正是否实施视情况而定。

  与嫦娥一号、二号、三号发射后就瞄准月球轨道不同,对飞行器的测控从一开始就瞄准了11月1日再入返回地球这一核心任务。为控制轨道精度,我们对星敏、返回器惯性测量单元进行了若干次标定。

  再入返回段时间短、测控动作密集、难度大

  记者:此次试验对测控系统来讲最大的难点是什么?

  周建亮:这是我国飞行器首次绕月自主返回。按计划返回着陆区对测控的要求非常高。再入走廊非常窄,再入角只有正负0.2度。大于或小于这个角度,都不能正常返回。

  记者:测控技术上有何突破?

  周建亮:测控要通过高精度跟踪测量搞清楚飞行器在哪、要到哪去,并且通过精准控制下达指令,让飞行器实现这个动作。在跟踪监测上,我们提高了模型精度、对数据误差进行了准确分析。观测方案上充分利用多个测站协同,提高测控精度。最关键的是按照飞行器再入轨道设计的要求,在高精度的轨道控制技术方面取得了突破。

  “小飞”比神舟飞船返回速度快3公里/秒跳跃式增加“刹车”距离

  记者:“小飞”为什么要“半弹道跳跃式返回”?

  周建亮:运动过程中升力影响很小或对升力不加利用,就叫“弹道式”;反之,要利用升力调整返回器飞行弹道,叫做“半弹道”。飞行器返回大气层时速度非常高,接近第二宇宙速度(11.2公里/秒)。比神舟飞船返回速度快了约3公里/秒。

  开车的人有这种经验,速度越快,刹车距离越长。选择跳跃式返回,目的是增加“刹车”距离。

  “小飞”两次进入大气层将经历两次“黑障”已预先注入指令

  记者:嫦娥三号落月前经历了680秒“黑障”,“小飞”再入返回会遇到类似情况么?

  周建亮:飞行器两次高速进入大气层都会产生“黑障”现象。高速摩擦会使飞行器表面气化,产生等离子鞘,屏蔽了飞行器与地面的联系。

  虽然“黑障”过程中天地通信中断,但并不意味着飞行器会失控。一些重要指令在进入“黑障”之前就已经注入飞行器。飞行器可以按照预设内容来执行指令。

  科研人员将全面评估“小飞”探路的数据

  记者:飞行实验将对嫦娥五号有哪些贡献?

  周建亮:预计于2017年前后发射的嫦娥五号,主要任务是月球无人取样自动返回。这次飞行器的再入返回试验,就是为嫦娥五号探索将来返回地球的路。“小飞”安全返回地面后,我们将对获取的数据进行全面评估。根据评估报告,进一步优化嫦娥五号的技术状态。

  嫦娥二号突破1亿公里深空

  记者:嫦娥二号还在超期服役么?

  周建亮:2010年10月1日发射的嫦娥二号表现相当优异,已超期服役数年。作为嫦娥三号的先导星,它获得了世界首幅7米分辨率全月图,对嫦娥三号落月区——虹湾重点探测。在国际上首次从月球出发开展了日地拉格朗日2点环绕探测。在距地球700万公里处实现了对图塔蒂斯小行星的飞越交会探测。

  有关测控数据表明,截至今年年中,嫦娥二号已经突破了1亿公里深空。

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