“主桨”最大力道490牛顿
当卫星开始渐渐脱离地球引力,就会变得“轻飘飘”。外力稍微过头或不足,都会使“嫦娥”偏离轨道,让奔月之旅中途“夭折”。因此,“太空桨”在哪个方向用力,力道多大,既要考虑未来轨道的变化,又要计算地球和月球的自然引力作用。
“嫦娥一号”周身共有10多个发动机。位于底部的变轨发动机为“主桨”,最大力道490牛顿。如果与神舟飞船上使用的2500牛顿发动机相比,它确实是个“小弟弟”。但个虽小,作用很大。整个飞行过程中,它将耗费卫星携带总推进剂量的80%左右。
在卫星的四周,还分布着12个“小桨”,学名“姿态控制发动机”。力道最多只有10牛顿,相当于在地面上拿起20只鸡蛋。
奔月期间需有至少10次点火
此次奔月,是我国历史上卫星飞行距离最长的一次。因此,“嫦娥一号”光是携带的燃料,就占去了总重量的一半。奔月过程中,那台变轨发动机至少需要长时间点火至少10次,下达各种指令2000多条。而神舟六号飞船升空后仅需3次左右轨道控制,下达200-300条指令。
“嫦娥一号”昨晚升空后,大约需要在10月31日,才能进入地月转移轨道。在此之前,卫星将发生4次变轨,那业就意味着,“太空主桨”需要至少点火4次。整个奔月旅程累计下来,“主桨”工作时间将超过6000秒。期间,这些“太空桨”既要承受高温炙烤,还可能遭遇“躲”进深空阴影后(包括地影和月影)的寒冷,温差很可能在数百摄氏度。
为了保证变轨发动机稳定工作,上海航天科技工作者曾进行了严密试验。结果,变轨发动机在启动了84次,累计工作时间达到28700多秒后,仍然能够正常工作。有人开玩笑说,如果能源充足,可让“嫦娥”奔月四次。
第一次近月制动“划桨”最关键
记者了解到,在多次点火中,“嫦娥一号”靠近环月轨道时第一次近月制动最为关键。“小桨”先帮助卫星调整姿态,来个180度大转,头朝上,尾朝下。这时,“主桨”由原先的“推力”变成“阻力”,从而降低卫星飞行速度,使其能成功被月球引力捕获,进入环月轨道。如果这次点火不成功,“嫦娥一号”可能会错过进入环月轨道的最好时机,从而与月球擦肩而过,或者是控制不好飞行速度,从而撞上月球。
据悉在1994年11月,这款发动机首次安装到“东方红三号”卫星上,表现不俗。迄今为止,在尼日利亚卫星等13颗地球同步轨道卫星发射中,成功完成变轨飞行任务。 “我们也很有信心,它也能‘嫦娥一号’卫星上发挥应有的作用。”上海航天局空间推进研究所专家韩宏印表示。