近月制动

月球探测器飞行过程中关键的轨道控制之一

近月制动是月球探测器飞行过程中关键的轨道控制之一。高速飞行的探测器在靠近月球时，实施“刹车”制动，目的是使其相对速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获。

基本介绍

嫦娥一号卫星在地月转移轨道上经过114小时的“长途跋涉”，来到距月球约200公里的近月点时，卫星飞行速度达到每秒约2.4公里，如不及时有效制动，卫星将飞离月球，与月球的再次交汇将更加困难。如果制动量过大，将会撞击月球。因此，第一次近月制动具有极大的挑战性和风险性，直接关系飞行任务的成败。这次近月制动成功，为嫦娥一号最终进入“使命轨道”进行科学探测活动奠定了坚实基础。同时，也表明我国已具备对距地球38万公里卫星进行精确测控的能力，标志我国航天测控水平有了新突破。

“近月制动”就是当卫星或探测器飞行到月球附近时，它相对月球的速度要大于月球2.38公里/秒的逃逸速度，如果不减速，卫星或探测器将飞离月球。因此，要实现绕月飞行，必须进行制动，要刹一下车，将飞行速度降低到月球逃逸速度以内，从而被月球引力捕获。近月制动是卫星或探测器飞行过程中最关键的一次轨道控制。

嫦娥三号的近月制动方式与嫦娥一号、二号不同，采用变推力的7500N发动机，只一次点火就实现环月圆轨道飞行，而嫦娥一号、二号都使用490N发动机通过点火制动才分步实现环月圆轨道飞行。

2010年10月6日10时30分，“嫦娥二号”伸展筋骨，开始了制动前热身——调整姿态，卫星的490牛发动机耗时25分钟，在太空中翻了个“跟斗”，为降速做好准备。上午11时06分35秒，北京航天城飞行控制中心发出第一次制动指令，“嫦娥二号”放缓疾行的脚步，运行速度慢慢降到2.4公里/秒以下。据介绍，月球的引力只是地球的六分之一，速度快了卫星可能飞跑，速度过慢卫星可能会撞上月球。1942秒后，“嫦娥二号”被月球捕获，进入环月轨道，它立即关闭490牛发动机，回到巡航状态。

近月制动是嫦娥三号飞行过程中一次关键的轨道控制。探测器飞临月球附近时，其相对速度高于月球逃逸速度，如不能有效减速制动，探测器将飞离月球；而如果减速过大，探测器则将撞向月球。

与嫦娥一号、二号任务分步实施近月制动不同，这次制动使用新研制的器载发动机，采用一次制动达到目标轨道的控制策略，任务风险和难度更大，对探测器控制能力和测控系统的测量精度提出了更高要求。经过探测器系统、测控通信系统协作攻关，突破了一系列设备研制和轨道控制难题，确保了近月制动圆满成功，为嫦娥三号最终实施月面着陆和巡视探测活动奠定了基础。

2024年3月25日0时46分，鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行，在距月面约440公里处开始实施近月制动，约19分钟后，顺利进入环月轨道飞行。由长征八号遥三运载火箭同步搭载的天都一号、天都二号通导技术试验星，1时32分，天都一号、二号通导技术试验星组合体成功实施近月制动，也于同日1时43分，完成近月制动，发动机正常关机，进入其环月轨道，后续按计划实施双星分离。

难点关键

近月制动是月球卫星飞行过程中最关键的一次轨道控制。卫星要实现绕月飞行，必须在靠近月球时实施“刹车”制动，将其相对速度降低到月球逃逸速度以内，从而被月球引力捕获。

难点和关键就是精准，因为控制量、制动量如果小了，探测器与月球擦肩而过，就飞离了月球了，就不能形成这么一个环月轨道，也就不能被月球捕获。如果这个制动量过大，探测器就会与月球相撞，也不会形成环月轨道，所以整个近月制动的难点在精准，轨道要测得准，控制参数要计算得准，探测器也要执行得准，这其中有任何一个环节出问题，都可能导致失败不会被月球捕获，不是飞离了月球，就是会被月球撞上。

发展历程

2024年5月8日，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。

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