第三百九十五章地月系統(tǒng)(求訂閱)
嫦娥四號(hào)探測(cè)器的軌道,可以被簡(jiǎn)單分為三部分。
第一部分是地月轉(zhuǎn)移階段。這一階段是在地球上,將嫦娥四號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭發(fā)射升空,使探測(cè)器離開地球軌道,向月球飛行,實(shí)現(xiàn)地月轉(zhuǎn)移。
這一階段,不管是火箭發(fā)射,還是軌道變軌,華夏航天積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。而從地球向月球遷移,這個(gè)環(huán)節(jié),經(jīng)過前面嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)、嫦娥三號(hào)任務(wù)取得圓滿成功,華夏航天也積累了經(jīng)驗(yàn)。
第二部分,便是探測(cè)器不斷向月球附近運(yùn)行,當(dāng)探測(cè)器抵達(dá)預(yù)定軌道后,完成近月制動(dòng)。
所謂的近月制動(dòng),就是給在地月轉(zhuǎn)移軌道高速飛行的衛(wèi)星減緩速度,完成“太空剎車減速”,建立正常姿態(tài),被月球的引力所吸引,進(jìn)行環(huán)月飛行。
因?yàn)楫?dāng)探測(cè)器飛行到月球附近時(shí),它相對(duì)月球的速度要大于月球2.38公里/秒的逃逸速度,如果不減速,探測(cè)器將飛離月球。
要實(shí)現(xiàn)繞月飛行的話,必須進(jìn)行制動(dòng),要?jiǎng)x一下車,將飛行速度降低到月球逃逸速度以內(nèi),從而被月球引力捕獲。
近月制動(dòng)是衛(wèi)星或探測(cè)器飛行過程中最關(guān)鍵的一次軌道控制。
而全世界掌握近月制動(dòng)技術(shù),就只有美利堅(jiān)、俄國(guó)以及華夏!
不管是美利堅(jiān)、俄國(guó)還是華夏,近月制動(dòng)都是靠著自己摸索起來的,而總體上其實(shí)也各不相同,因?yàn)樗俣炔煌⒅亓坎煌x擇的預(yù)定軌道就不同。
緊接著就是進(jìn)入月球軌道,繞月飛行,根據(jù)需要的落月點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)月軌道進(jìn)行制動(dòng)降速,隨后降落在所在的月球點(diǎn)。
可以說,哪怕是以華夏現(xiàn)在的航天技術(shù),在近月制動(dòng)以及落月地上把控,也都是有難度的。
在近月制動(dòng)過程中,需要確定制動(dòng)量的多少。制動(dòng)量過小的話,探測(cè)器不會(huì)被月球引力捕抓,直接飛離月球。而一旦制動(dòng)量過大的話,那后果就會(huì)更加嚴(yán)重,因?yàn)樘綔y(cè)器就會(huì)直接撞擊向月球!
所以,如何準(zhǔn)確的確定制動(dòng)軌道,以及制動(dòng)量,就需要進(jìn)行大量的計(jì)算,不同的制動(dòng)軌道、制動(dòng)量,都是不一樣的。
上一次成功,這次如果照搬,那么也許會(huì)成功,但是也許也會(huì)失敗,因?yàn)殒隙鹚奶?hào)探測(cè)器絲毫與嫦娥三號(hào)探測(cè)器的荷載是不同的。而且之前成功,也未必是最佳選擇。
至于落月軌道的選擇,那同樣有著非常大的難度,因?yàn)樯晕⒂幸唤z不同,落月軌道就會(huì)有偏差,這種偏差可能是只有幾米,但是也有可能就是幾十里甚至是幾百里。
吳總師迫不及待的讓科研團(tuán)隊(duì)暫時(shí)放下手頭上的事,然后前往會(huì)議室,然后讓工作人員準(zhǔn)備了幾塊小黑板。
會(huì)議室,幾十號(hào)人看著劉一辰,
劉一辰淡然的拿起粉筆,開始在其中一塊小黑板,畫著一個(gè)個(gè)軌道,實(shí)線與虛線,讓人看得都會(huì)不由自主的皺眉頭,可是劉一辰也不管他們有沒聽懂,就直接不斷的講解。
隨后在另一塊黑板上,則是以概念圖形式畫出了地月系統(tǒng),地月系統(tǒng)之間形成了一個(gè)個(gè)軌道。
探測(cè)器,從地球軌道到月球軌道,那可不是直接直接運(yùn)動(dòng),如果是那樣的話,可就好了。
將整個(gè)步驟講解完畢后,劉一辰開始介紹自己搞出來的地月系統(tǒng),劉一辰介紹每一個(gè)基本板塊,這每一個(gè)基本板塊都被劉一辰輸入了嫦娥四號(hào)探測(cè)器的參數(shù),地球的參數(shù),以及月球的參數(shù),包括著地月之間的參數(shù)。
他介紹著每一個(gè)基本板塊的作用,以及結(jié)合剛才的小黑板,四個(gè)小黑板寫得滿滿的,他是不知道,會(huì)有幾個(gè)人聽得懂。
最后,劉一辰則是點(diǎn)擊了一個(gè)動(dòng)畫效果,整個(gè)動(dòng)畫效果是模擬了整個(gè)過程,從火箭搭載著嫦娥四號(hào)探測(cè)器開始發(fā)射、升空、入軌,繞地球運(yùn)動(dòng),然后在哪個(gè)位置開始變軌,力多大,角度幾度角......
會(huì)議室,沒有人說話,甚至都秉著呼吸,看著屏幕的動(dòng)畫演示,眼中都帶著震撼以及不可思議。
哪怕是吳總師、孫總師,也不例外。
他們都沒有想到,劉一辰僅僅用了一個(gè)月時(shí)間,竟然進(jìn)行全過程的軌道計(jì)算,而且還開發(fā)出這么一個(gè)地月系統(tǒng)。
這里面的工作量有多大,他們是難以想象的,至少整個(gè)航天系統(tǒng),就是用個(gè)幾年,也不一定能夠開發(fā)出來。
甚至于,不少地方,都是與之前他們進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬的時(shí)候,是有不小偏差的,比如變軌選擇,比如近月制動(dòng)軌道選擇,都有相當(dāng)大的出入。
“各位,這是我根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出來的,我想這是嫦娥四號(hào)探測(cè)器的最佳選擇軌道,這一套地月系統(tǒng),可以用于火箭發(fā)射衛(wèi)星、火箭發(fā)射宇宙飛船,也可以用于地月之間。”劉一辰介紹完,只覺得舌干口燥的,喝了一口水:“后面隨著航天技術(shù)的發(fā)展,探測(cè)數(shù)據(jù)的增多,可以對(duì)里面的進(jìn)行修正。”
“這里面,我有一個(gè)建議,那就是將計(jì)劃中的一個(gè)中繼衛(wèi)星,增加到兩個(gè)中繼衛(wèi)星,可以很大程度提高準(zhǔn)確度。”劉一辰對(duì)于計(jì)劃中的一個(gè)中繼衛(wèi)星提出了自己建議。
嫦娥四號(hào)探測(cè)器要登陸月球背面,那么就必須中繼衛(wèi)星先到位。
要探‘月背’,‘中繼’先行!
搭建中繼鏈路是實(shí)現(xiàn)月球背面探測(cè)的第一步,也是一個(gè)難關(guān)。早在20世紀(jì)50年代國(guó)際航天界提出了中繼星Halo軌道的概念,Halo軌道又叫‘暈軌道’,取日暈和月暈之意,軌道形狀是非共面的三維非規(guī)則曲線,而‘暈軌道’控制的難度和復(fù)雜程度‘確實(shí)挺讓人頭暈’。
迄今為止,地球還沒有探測(cè)器造訪過地,月L2點(diǎn)Halo軌道。
而中繼衛(wèi)星,也被稱作為‘衛(wèi)星的衛(wèi)星’,專門為衛(wèi)星、飛船等航天器提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù),極大提高各類衛(wèi)星使用效益和應(yīng)急能力,能使資源衛(wèi)星、環(huán)境衛(wèi)星等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)下傳,為應(yīng)對(duì)重大自然災(zāi)害贏得更多預(yù)警時(shí)間。
而因?yàn)殒隙鹚奶?hào)探測(cè)器要在月球背面探測(cè),從地球方向,不管是地面的監(jiān)控站還是太空地球軌道上的衛(wèi)星,都是沒有辦法為嫦娥四號(hào)提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù),因此計(jì)劃中將在嫦娥四號(hào)探測(cè)器發(fā)射前,發(fā)射一個(gè)中繼衛(wèi)星在Halo軌道上。
而劉一辰經(jīng)過計(jì)算后,認(rèn)為一個(gè)中繼衛(wèi)星雖然也能基本滿足提供數(shù)據(jù)中繼和測(cè)控服務(wù),但是兩個(gè)中繼衛(wèi)星會(huì)更高,可以很大程度提高精準(zhǔn)測(cè)控。
最終,劉一辰將資料、軟件的密碼交給了吳總師,他的資料、軟件都是屬于有極高價(jià)值的,不是誰都可以看、誰都可以使用的。
“我會(huì)在京城再呆一個(gè)禮拜時(shí)間,如果在超算模擬中,有什么問題,都可以給我打電話給我!”劉一辰說道,然后將科研基地的電話,授予了打入的權(quán)限。
雖然他已經(jīng)計(jì)算出來了,不過這可不是他說什么就是什么,科研基地將會(huì)對(duì)他的計(jì)算成果進(jìn)行超算模擬,然后再三論證,最終才決定要不要采用他的成果。
中午,吳總師擺下了一桌豐盛的菜,沒有酒,專門感謝劉一辰這一星期的幫助。
“哈哈,各位領(lǐng)導(dǎo),如果到時(shí)候有什么航天科研任務(wù),也可以考慮一下我們學(xué)校,我們學(xué)校的航空航天學(xué)院,科研能力還是很強(qiáng)的。”劉一辰談笑著,為自己航空航天學(xué)院經(jīng)營(yíng)關(guān)系。
在國(guó)內(nèi),毫無疑問CNSA是壟斷著航天技術(shù),代表著最先進(jìn)的航天技術(shù),很多先進(jìn)技術(shù)都是全世界獨(dú)有的。
與CNSA打好關(guān)系,是很有必要的。
一頓豐盛午餐,賓主盡歡,科研基地專門的車輛送他到家里,劉一辰依舊不知道,那處科研基地位于哪里,是不是位于京城范圍,他都不知曉。
回到家里,劉一辰好好舒服的洗了個(gè)澡,浴缸放滿水,放滿了各種沐浴露泡泡,整個(gè)人躺在里面,渾身無比的放松。
這一個(gè)禮拜,雖然時(shí)間不算長(zhǎng),但是卻是高度用腦,整個(gè)大腦快速的運(yùn)轉(zhuǎn),每天打的代碼,堪稱是驚人。
而到了現(xiàn)在,終于松了口氣。
“航天人,還真是辛苦!”劉一辰嘆了口氣,在科研基地,雖然吃好喝好,但是在科研基地,科研人員和家屬就住在家屬區(qū),有單獨(dú)的學(xué)校、醫(yī)院、超市,但是卻不能離開基地,要離開基地都得提前打報(bào)告申請(qǐng),得到同意后,才能離開,而且還得按時(shí)返回基地。
可是就是這樣,科研人員的工資并不高,一個(gè)博士一年的工資就是在30萬!而這,可是真正屬于高端人才!
可以說,華夏航天領(lǐng)域在有限的經(jīng)費(fèi)投入下,卻能取得這么大的成果,一個(gè)很重要的原因就是,從這些科研人員身上節(jié)省出的資金的。
可是這些航天航空科研人員,絕對(duì)是屬于高端人才的,他們的工資看起來比普通人高得多,可實(shí)際上橫向?qū)Ρ龋瑓s遠(yuǎn)不如其他行業(yè)的博士。如果在學(xué)校當(dāng)個(gè)老師,也差不多可以拿到這個(gè)薪酬,而且還能輕松得多了。
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