第一个惊奇:不早不晚的“刹车”
月球与地球的平均距离为38万公里,探月卫星在从地球飞往月球的过程中,既不能碰到月球,也不能从月球旁边飞过去,在这样远的距离中,怎样才能让卫星进入月球的预定轨道,是探月计划能否实现的第一个关键问题。
“刹车”是否成功,关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确,这就需要航天专家们进行精确的测量和判断,然后指挥“嫦娥一号”及时“刹车”。如果“刹车”晚了,就要撞到月球上去;“刹车”早了,就会飘向太空,所以这是一项非常关键的技术。我国的航天专家经过反复的复核、复算,已经突破了这个技术难题。
第二个惊奇:仅靠测控中心和测控船来“遥控”
在茫茫的宇宙中,航天探测器只是小小的一点。测控系统是“嫦娥”一号与地面联系的桥梁。
航天测控网依据其分布地点可分为地基测控网和天基测控网。我国航天测控网就比较落后,主要靠测控中心和测控船来探测“嫦娥”一号的脚步:当“嫦娥一号”卫星运行到我国上空时,由地面上的测控中心来遥控指挥它;当它运行到我国境外的上空,遥控中心无法监控它时,则由海上的“远望5号”测量船来控制它。如果在这种情况下,“嫦娥”一号能够很好地完成任务,将是给世界航天界带来的第二个大惊奇。
第三个惊奇:以世界最小口径的天线接收来自月球的信号
一旦“嫦娥”进入距地球38万公里的绕月轨道后,卫星上的各种探测仪器将开始工作,并源源不断地向地面发回含有丰富信息的电波。由于地月距离太远,这些数据传回地球衰减很多,必须有大口径的天线才能接收这些微弱的信号。一般深空测控网要求有30-100米大口径跟踪天线,而我国已有的探测网远远不够,还没有建立完善的深空探测网。
为了探月计划,我国新建了两个直径18米的测控天线,并在北京密云新建了一个直径50米的天线,作为数据接收的主要天线。同时,在昆明建了一个直径40米的天线作为备份。为了接收到探月卫星的信息,我国航天专家们将北京和昆明天文台的两台天线与上海和乌鲁木齐的两个直径25米的天线共同组成了一个“超级望远镜”,与另一个USB系统联合起来共同探测探月卫星的信息。
从探月工程立项到现在只有短短的3年时间,我国已经建立了可以探测月球卫星信息的天线,并用小口径的天线探测到探月卫星的信息,这是带给世界航天界的第三个惊奇。■
(柯从文荐自《北京科技报》)