上海天文台牵头的VLBI测轨分系统为嫦娥五号探测任务保驾护航

    1124430分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。 

   

  1:长征五号遥五运载火箭发射升空。照片拍摄:新华社记者 蒲晓旭 

  

    根据我国探月工程“绕、落、回”分三步走实施的计划。探月工程三期将实现无人月面采样返回。嫦娥五号再入返回飞行试验任务已于201411月顺利完成,验证了嫦娥五号月地返回等关键技术方案可行性。嫦娥五号是探月工程三期的主任务,将实现我国首次月面采样返回,完成探月工程三步走目标之“回”的关键一步,推动月球探测科学技术的重大跨越。

  作为探月工程嫦娥五号测控与回收系统的重要组成部分,上海天文台牵头的中国甚长基线干涉测量(VLBI)网将与现有航天测控网,共同完成嫦娥五号探测器各飞行段的测定轨及定位任务。 

  VLBI是一项高精度测角技术,在月球与深空探测器快速、高精度定轨和定位方面,有着不可或缺的重要作用。我国的VLBI测轨分系统由北京站、上海站、昆明站和乌鲁木齐站以及位于上海天文台的VLBI数据处理中心(VLBI中心)组成。 

  在嫦娥五号任务中,VLBI将参与探测器地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、动力上升段、交会对接段、环月等待段和月地转移段9个飞行段探测器的相对差分单项测距(ΔDOR)测量及探测器的轨道确定和预报;确定着月面着陆点及月面起飞点的精确坐标,轨道器与上升器交会对接远程导引,月地转移段的轨道器与返回器分离点预报等。 

  为完成月球距离交会对接段的轨道器与上升器的动态双目标精确测量,VLBI采用了新的动态双目标同波束测量方式,VLBI中心采用全新设计的动态双目标数据处理与测定轨系统,观测站配置了新型多比特记录传输一体化VLBI终端。在任务前,利用VLBI仿真数据,演练了从月面起飞到交会对接过程的VLBI测量关键步骤,为嫦娥五号的VLBI测轨定位工作做了充分的准备。 

  嫦娥五号任务是探月工程的收官之作,不仅是我国最为复杂的航天任务,也是我国最具代表性、最具影响力的国家级重大科研实践活动,极具挑战性、创新性和带动性,其成功实施将成为我国航天科学技术水平历史性跨越的重要标志。在本次任务中,VLBI测轨分系统通过技术创新,不断提高测定轨技术能力,将在后续的三个多星期时间里,日月伴随嫦娥五号,为其艰辛的旅程保驾护航,努力为嫦娥五号的圆满成功及我国首次月面采样返回做出应有的贡献。 

   

  2VLBI中心正在测试中 


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