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飞天号月球探测器

又名“缪斯A”科学卫星

飞天号月球探测器,又名缪斯A科学卫星,是日本原宇宙科学研究所(ISAS)研制的一个绕地球做轨道飞行的探测卫星,主要用于试验和验证未来月球和行星探测所需的技术。它带有一个称为“造箭室”的小卫星。“造箭室”被释放到绕月球飞行的轨道,而飞天号则进入一条大椭圆地球轨道。在这条轨道上,飞天号10次从月球旁边飞过,最终还进入了月球轨道(并未绕月)。1993年4月10日,飞天号坠毁在月面上,结束了它的探测使命。

飞天号的注册送3金币捕鱼发射,使日本成为继苏联、美国之后,世界第三个探测月球的国家。

名称飞天号又名缪斯A科学卫星
研制国家日本发射时间1990年1月24日
发射场鹿儿岛航天中心运载工具M-3S-2运载火箭

探测任务目标

1、试验借助月球引力控制轨道的技术;

2、将一颗子卫星送入月球轨道;

3、进行自旋稳定航天器的光学导航试验;

4、试验星上容错计算机和分包遥测技术;

5、进行地-月空间气动制动试验;

6、探测和测量微流星体粒子的质量和速度。

该项任务后来又增加了三个后续目标,即让“飞天”运行到地-月系统的L4和L5拉格朗日点、绕月球做轨道飞行和在月面上进行硬着陆。

探测器结构与外形

飞天号月球探测器呈圆筒形,直径1.4米,高0.8米。小多面体形的“造箭室”月球轨道器安装在它的顶部。飞天号加满燃料后重197公斤,包括42公斤重的肼燃料和12公斤重的“造箭室”轨道器。它的电力需求为110瓦,由探测器筒体表面上的太阳能电池提供,另由一小型星上蓄电池提供备份。探测器以10~20.5转/分的速度进行自旋稳定。推进和姿态控制由8台23牛和4台3牛肼推力器、两台旋转型太阳视角敏感器、一台星扫描器、一台可变向地平穿越标识器、3台加速度计、一台章动阻尼器和包括星上处理器在内的控制电子器件提供。由两台CCD图像探测器组成、用于探测月球和明亮的恒星的光学导航分系统也进行了试验。

通信采用从探测器底面伸出、工作于X和S波段的一部中等增益共线阵天线和两部S波段交叉偶极子全向低增益天线进行。两部S波段低增益天线分别安装在探测器顶部和底部。下行通信通过星上X和S波段发射机进行,每台发射机有两种功率水平。S波段上行通信采用两台接收机,一台与低增益天线相连,另一台连向中等增益天线。来自地面站的指令以1千比/秒的速度传送。星上指令计算机包括三个独立的处理器单元,总容量为2兆比ROM(只读存储器)和512千比RAM(随机存取存储器)。

任务过程

1990年1月24日,日本在鹿儿岛航天中心用M-3S-2运载火箭将缪斯A科学卫星发射到大椭圆轨道。进入太空后,缪斯A科学卫星更名为飞天号。但是飞天号的入轨速度比额定值低了50米/秒,导致远地点只有29万公里,而不是预定的47.6万公里。探测器经多次轨道修正机动后才进入了原定轨道。1990年3月18日,当“飞天”即将做首次月球飞越时,小型“造箭室”轨道器被部署到月球轨道上,使日本成为第三个实现月球轨道飞行的国家。虽然“造箭室”上的发射机于1990年2月21日失效,但日本通过地面观测证实了其减速火箭的点火工作,轨道高度估计为7400公里×20000公里,周期2.01天。6秒后,飞天号达到其与月球的最近飞越距离,即16472.4公里。

飞天号此后又进行了一系列机动,以模拟后来“地磁尾”探测器(1992年7月发射)的预定飞行轨道。到1991年3月4日,飞天号又完成了7次月球飞越,随后开始执行气动制动试验任务。1991年3月19日,飞天号在太平洋上空125.5公里的高空以11公里/秒的速度飞入地球大气层,利用大气阻力把速度降低了1.712米/秒,把远地点高度降低了8665公里。这是气动制动首次被用来调整接近于逃逸速度的航天器的轨道。同年3月20日,该卫星在120公里的高度上再次进行了气动制动,使速度降低了2.8米/秒,远地点降低了14000公里。至此,飞天号的主要任务宣告结束,开始执行下一项任务。此后,它又第9次进行月球飞越,借此把远地点高度抬升到153.2万公里。1991年10月2日,飞天号第10次飞越月球,从而进入一条途经L4和L5稳定天平动点的更大的轨道,以搜寻被捕获的尘埃粒子。但它并未发现那里的粒子数量有明显增加。1992年2月15日,在飞到距月球422公里的最近距离时,飞天号利用所剩燃料进入月球轨道。1993年4月10日,飞天号受控撞击月球(即硬着陆)。

日本早期探月计划

日本的探月计划从上世纪80年代中期就已经启动。日本的第一个月球探测器是1990年1月发射的缪斯A科学卫星。这颗卫星进入太空后更名为“飞天号”,是日本第一次发射接近月球的科学卫星,也使日本成为继苏联和美国之后,世界上第3个进行月球探测的国家。

该探月计划在很大程度上是试探性的,其主要目的是协助日本科学家掌握探月以及实施其他航天计划所必需的空间探索和轨道控制技术。

飞天号在发射注册送3金币捕鱼后向月球轨道释放了一个小型探测卫星,但是这枚小型探测卫星很快就出现了故障而告失灵。飞天号在绕地球飞行一段时间后,最终在1993年4月坠毁在月球上,这一探月计划宣告失败。

在汲取了这次探月计划失败的教训以后,日本在1991年度又启动了月球A计划,其主要目标是在1995年发射月球探测器“月球-A”。

由于在研究过程中缺乏统筹安排,同时又太过急于求成,虽然探测器在1996年就已研发注册送3金币捕鱼,但着陆器的技术难关却一直难以攻破。经过6次延期,着陆器的研发难题终被解决。然而,在仓库中沉睡了十多年的探测器因严重老化而无法进行发射。日本宇宙研究开发署被迫在2007年1月取消了已持续十余年的“月球-A”探月计划。

飞天号月球探测器
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最新更新:2015-07-18 17:34
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