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在西昌衛星發射中心,記者看到,長征三號乙改進型運載火箭已被完全包裹在90多米高的發射塔架內,塔架內部正進行發射前的最後準備工作,發射場系統狀態良好。
截至記者發稿時,我國探月二期工程嫦娥三號任務各大系統一切準備就緒,嫦娥三號探測器發射已進入待命加註發射階段。
長三乙改進型承擔發射
嫦娥三號比嫦娥二號重1000多公斤
記者在西昌衛星發射中心發射現場看到,此次發射嫦娥三號探測器的發射塔架,是有着“亞洲第一塔”之稱的發射場二號塔架。2010年10月1日的嫦娥二號發射任務也是由這個塔架執行的。
運載火箭系統總指揮岑拯介紹,二號塔架用於帶助推器火箭的發射任務,由於此次發射衛星的長征三號乙改進型運載火箭捆綁有四個助推器,因此“嫦娥三號”發射任務就由二號發射塔架承擔。
岑拯告訴記者,和嫦娥二號衛星發射相比,嫦娥三號探測器對火箭運載能力和推力的要求更大,同樣是直接發射至地月轉移軌道,但嫦娥三號探測器的重量比嫦娥二號衛星重了1000多公斤。此外,它的入軌精度比嫦娥二號高3倍多,可靠性的要求也更高了,因此需要突破多項技術來滿足發射要求。此次承擔發射任務的長征三號乙改進型火箭總長56米多,捆綁有四枚助推器,起飛質量約爲456噸,以發射重量約爲3780公斤的嫦娥三號探測器。
發射任務面臨新難點
發射窗口窄、時間短,系統大、協調面廣
整個嫦娥三號任務組織實施體系由工程總體和探測器、運載火箭、發射場、測控通信、地面應用五大系統組成。發射場是最吸引公衆眼球的系統之一。
據西昌衛星發射中心有關負責人介紹,西昌衛星發射中心發射場由測試發射、測量控制、通信、氣象和技術勤務保障五大系統組成,主要完成發射場區任務的組織指揮、運載火箭測試、加註和發射、運載火箭初始段的飛行測量和安全控制等勤務保障等任務。
西昌衛星發射中心黨委書記孫保衛告訴記者,嫦娥三號任務是中心執行的第83次發射任務,面臨許多新問題、新挑戰,絕不是嫦娥一號、嫦娥二號的簡單重複。難點突出表現在三個方面:一是發射窗口窄、時間短;二是首次使用涉核產品;三是系統龐大、協調面廣。
爲此,西昌衛星發射中心做了大量充分的準備工作。比如,新增了安防系統,探測器、火箭加註前組織專項質量評審,發射前組織四次總檢查等。同時,測控系統完成了嫦娥三號探測器模型建模仿真,針對窄窗口情況,準備了多個軟件版本。指揮決策系統進行了全面的更新,通信系統完成了電視監視系統建設。此外,還成立了應急處置聯合指揮部。
目前,嫦娥三號任務發射場區各項準備工作已全部就緒。
確保“嫦娥三號”完美登月
首次採用多窗口、窄寬度和高精度入軌發射
據介紹,探月衛星的發射窗口選擇受很多因素的影響,包括地日月的運動規律、太陽對飛行過程中能源採集的影響,還有發射場的氣候、火箭運載能力的限制和衛星能力的限制等。像嫦娥三號探測器的發射窗口,一年大概也就兩個月份的時間可以選擇。
嫦娥三號探測器直接發射至近地點高度200公里、遠地點高度約38萬公里的地月轉移軌道。這有別於地球衛星,對發射窗口限制嚴格。爲確保嫦娥三號完美登月,改進型火箭將採用多窗口、窄寬度和高精度入軌發射,這在我國航天發射史上是第一次。
“這次嫦娥三號共選擇了六個發射窗口,每天有兩個。第一發射窗口寬度爲4分鐘,如第一發射窗口未實施,則進入第二發射窗口,第二發射窗口寬度爲1分鐘。”
運載火箭系統總設計師姜傑介紹說,多窗口、窄寬度的發射很難。首先是對軌道設計等方面的要求非常高。六個窗口需要六條軌道,它們的入軌參數和整個飛行軌道都是完全不同的。同時,每次發射爲窄窗口或零窗口,發射時間的間隔非常短,需快速裝訂不同的彈道參數。
“比如第一天,第一個窗口發射最多推遲4分鐘,如果說第一個窗口沒有實施,那麼允許推遲到第二窗口。第二窗口就完全是另外一條軌道了,那麼再按照第二個窗口只能推遲1分鐘就要把火箭發射出去。”姜傑說。
目前,發射場測發、測控、通信、氣象、勤保五大系統密切協同,等待最後發射。