同的乘客,便可到達不同的目的地。“嫦娥一號”使用的衛星平臺,承載了探測月球的8種探測儀器。平臺為這些儀器提供安放位置、能源供應、姿態保證、溫度環境、資料管理等條件,並負責把探測資料傳回地球,它的推進系統還提供在太空中機動飛行的動力。
安裝在平臺上的8種探測儀器,是嫦娥的8隻眼睛,每隻眼睛都有個學名,承擔不同的使命。它們分別叫做鐳射高度計、CCD立體相機,這兩隻眼睛負責獲取月球表面三維影像;干涉成像光譜儀、γ射線譜儀、X射線譜儀,這三隻眼睛負責探測月球上14種常量元素的含量與分佈;微波探測儀的任務是測量月球表面的微波輻射特徵,反映月壤厚度;太陽高能粒子探測器和太陽低能離子探測器,這雙眼睛用於探測地月空間環境。
嫦娥的小嘴是一套語音儲存裝置,裡面存貯著預先設定的語音和中華人民共和國國歌以及從全國徵集的30首中華民族?典歌曲。當“嫦娥一號”從38萬千米外的月球旁,歡唱著中國歌曲,並將這天籟之音傳回地球時,那將是多麼激動人心的時刻啊!
嫦娥的身體由9大部分組成:結構、推進、資料管理、測控數傳、定向天線、熱控、電源、制導導航與控制、有效載荷分系統。
結構分系統相當於嫦娥的身板和骨架,為其他各分系統的儀器裝置提供安裝位置和工作空間,它必須扛住運載火箭發射時的劇烈振動,耐住空間惡劣環境的侵蝕,以金剛不壞之身保護好其他分系統。
推進分系統是嫦娥飛天的動力,包括髮動機、燃料儲箱和各種管路等。衛星的加速、減速、姿態調整,全靠它。
資料管理分系統是嫦娥的最佳二傳手,它接收地面的各種指令,分別指揮各分系統執行命令。
測控數傳分系統是嫦娥靈敏的“手機”。該系統主要包括接收/發射機、放大器和天線等。它能隨時向地面站報告探測器的飛行軌道、工作狀態,並保證探測器向地面傳送探測資料等。由於月球探測器距離地球38萬千米左右,無線電測控訊號的損耗比地球軌道衛星高出100~100萬倍,以至於大大增加了地面站接收訊號的難度。因此,根據我國現有測控網的星地介面指標,“嫦娥一號”的S頻段測控天線必須有較高的全向天線增益,發射機有較高的訊號輸出功率,以有效地保持探測器與地面站的聯絡。同時,為了將更多、更好的探測資料傳回地面,“嫦娥一號”的資料傳輸系統使用了高增益定向天線,這種拋物面形狀的天線可以轉動,保證在繞月飛行期間指向地球。
熱控分系統是“嫦娥”穿的一件冷暖兩用服。繞月飛行時,探測器處在忽冷忽熱的太空環境下,這件衣服要做到熱的時候不熱,冷的時候不冷,保證探測器內部的恆溫,這是個世界性難題。
電源分系統如同嫦娥的心臟和血液,由太陽電池帆板、蓄電池和功率調節器等組成。它把電能統一調配後輸送到各儀器裝置,保證所有儀器的能源供給。嫦娥的一對太陽能大翅膀,能夠追隨太陽調整姿態,保證全年任何時候都可發電。
制導、導航與控制分系統由測量部件(敏感器)、控制計算機和執行機構等構成,負責對探測器飛行路線偏差進行修正和控制,對探測器的姿態進行測量和控制,對太陽電池帆板和有效載荷進行指向控制,從而保證整個飛行期間的軌道穩定,並保證一定的飛行姿態。針對月球沒有穩定的紅外源,無法用紅外敏感器“找方向、定姿態”這個問題,我國專家研製出了一種新型紫外三軸姿態敏感器,用它可以完成“嫦娥一號”三軸姿態的確定。
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美女嫦娥素描(2)
有效載荷分系統,就是前面說過的嫦娥的8隻眼睛,它們是探測器上的主角,它們的表現決定著“嫦娥一號”科學任務的成敗。
“嫦娥”奔月的旅途遙遠,一般需要10天左右才能到達月球。她從地球家鄉出發後,先要搭乘三級液體運載火箭進入圍繞地球飛行的橢圓軌道,然後拋掉液體火箭,依靠自己攜帶的推進系統進入地球…月球轉移軌道,奔向月球。在飛奔月球的過程中,她還要瞄準月球來調整方向,修正軌道,以保證按預定軌道飛行。當她到達月球附近後,還要踩“剎車”,以免飛過月球,最終她將成為對全月球進行探測的月球衛星,實現我國探月工程“繞”、“落”、“回”三步走中的“繞月”探測。
在通往月球的道路上,如果你駕駛時速為113千米的汽車,大約要走140天;如果乘坐中國的“嫦娥一號”,需要10天;如果登上速度為每秒11