1 問題的背景與參考資料93定

附件1：問題A的背景與參考資料1中新網(wǎng)12月12日電(記者 姚培碩)根據(jù)計劃，嫦娥三號將在北京時間12月14號在月球表面實施軟著陸。嫦娥三號如何實現(xiàn)軟著陸以及能否成功成為外界關注焦點。目前，全球僅有美國、前蘇聯(lián)成功實施了13次無人月球表面軟著陸。北京時間12月10日晚，嫦娥三號已經(jīng)成功降軌進入預定的月面著陸準備軌道，這是嫦娥三號“落月”前最后一次軌道調整。在實施軟著陸之前，嫦娥三號還將在這條近月點高度約15公里、遠月點高度約100公里的橢圓軌道上繼續(xù)飛行。期間，將穩(wěn)定飛行姿態(tài)，對著陸敏感器、著陸數(shù)據(jù)等再次確認，并對軟著陸的起始高度、速度、時間點做最后準備?！鞍l(fā)射、近月制動、變軌和月面降落比較起來，后者更為關鍵。這對我們來說是一個全新的，也是一個最重要的考驗?！敝袊皆鹿こ炭傇O計師吳偉仁表示。嫦娥三號著陸地點選在較為平坦的虹灣區(qū)。但由于月球地形的不確定性，最終“落月”地點的選擇仍存在一定難度。據(jù)悉，嫦娥三號將在近月點15公里處以拋物線下降，相對速度從每秒1.7公里逐漸降為零。整個過程大概需要十幾分鐘的時間。探測器系統(tǒng)副總指揮譚梅將其稱為“黑色750秒”。由于月球上沒有大氣，嫦娥三號無法依靠降落傘著陸，只能靠變推力發(fā)動機，才能完成中途修正、近月制動、動力下降、懸停段等軟著陸任務。據(jù)了解，嫦娥三號主發(fā)動機是目前中國航天器上最大推力的發(fā)動機，能夠產(chǎn)生從1500牛到7500牛的可調節(jié)推力，進而對嫦娥三號實現(xiàn)精準控制。在整個“落月”過程中，“動力下降”被業(yè)內形容為最驚心動魄的環(huán)節(jié)。在這個階段，嫦娥三號要完全依靠自主導航控制，完成降低高度、確定著陸點、實施軟著陸等一系列關鍵動作，人工干預的可能性幾乎為零。“在這個時間段內測控都跟不上了，判斷然后上去執(zhí)行根本來不及，只能事先把程序都設定好。”譚梅表示。在距月面100米處時，嫦娥三號要進行短暫的懸停，掃描月面地形，避開障礙物，尋找著陸點。“如果下面有個大坑，需要挪個地方，它就會自己平移，等照相機告訴它地面平了，才會降落”。中國繞月探測工程首任首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠介紹。之后，嫦娥三號在反推火箭的作用下繼續(xù)慢慢下降，直到離月面4米高時再度懸停。此時，關掉反沖發(fā)動機，探測器自由下落。由于探測器具備著陸緩沖機構，幾個腿都有彈性，落地時不至于摔壞。安全降落以后，嫦娥三號將打開太陽能電池板接收能量，攜帶的儀器經(jīng)過測試、調試后開始工作。隨后，“玉兔號”月球車將駛離著陸器，在月面進行3個月的科學勘測，著陸器則在著陸地點進行原地探測。這將是中國航天器首次在地外天體的軟著陸和巡視勘探，同時也是1976年后人類探測器首次的落月探測。（/mil/2013/12-12/5608941.shtml）2嫦娥三號近月軌道示意圖（曲振東 編制）附圖1：嫦娥三號近月軌道示意圖（/photo/2013-12/02/c_125789895.htm）3 嫦娥三號著陸區(qū)域和著陸點示意圖附圖2：嫦娥三號著陸區(qū)域和著陸點示意圖（/?p=83491）4.主發(fā)動機和姿態(tài)調整發(fā)動機的分布圖嫦娥三號安裝有大推力主減速發(fā)動機一臺，位于正下方。小型姿態(tài)調整發(fā)動機16臺，分布在相對前、后、左、右四個側面，如附圖3是一個側面的分布情況。附圖3：嫦娥三號主發(fā)減速動機與姿態(tài)調整發(fā)動機的分布圖5.關于比沖比沖或比沖量是對一個推進系統(tǒng)的燃燒效率的描述。比沖的定義為：火箭發(fā)動機單位質量推進劑產(chǎn)生的沖量，或單位流量的推進劑產(chǎn)生的推力。比沖的單位為米/秒（m/s），并滿足下列關系式：，其中是發(fā)動機的推力，單位是牛頓；是以米/秒為單位的比沖；是單位時間燃料消耗的公斤數(shù)。6.關于月球參數(shù)月球平均半徑、赤道平均半徑和極區(qū)半徑分別為1737.013km、1737.646km和1735.843km，月球的形狀扁率為1/963.7256，月球質量是7.34771022kg。月球與地球距離最遠（遠地點）：406610km，最近（近地點）：356330km，平均距離為384400km。NASA月球勘測軌道飛行器使用的月面海拔零點，是月球的平均半徑所在的高度。所以，嫦娥三號著陸點的海拔為-2640m，即該點到月球中心的距離要比月球的平均半徑少2640m。參考文獻1維基百科，軌道根數(shù)./wi