论述“嫦娥二号”奔月的主要过程及其其中的物理学原理

第一篇：论述“嫦娥二号”奔月的主要过程及其其中的物理学原理

论述“嫦娥二号”工程及其中的

物理学原理

摘要: 本文通过对“嫦娥二号”工程的简要阐述及其特点，对其中所应用的主要物理学原理的进行了分析。

关键词: “嫦娥二号”；万有引力定律；开普勒第二定律

1.引言

1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星，从此，开创了人类航天时代的新纪元。三十多年来，伴随着空间活动的频繁发生，逐渐形成了一门独特的综合性学科—— 空间科学。它主要是利用空间飞行器作为手段来研究发生在宇宙空间的物理、化学和生命等自然现象的一门前沿科学，包括了空间物理学、空间天文学、空间化学、空间地质学、空间材料科学和空间生命科学等分支。

北京时间2007年10月24日，我国首颗以古代神话人物嫦娥命名的“嫦娥一号”卫星从西昌卫星发射中心成功发射升空。这标志着我国的航天事业又向前迈出了一大步，我国的深空探测又迈进了一大步。而之后，在中国航天人的不断努力下，嫦娥二号在北京时间2010年10月1日18时59分57秒345毫秒，在西昌卫星发射中心，成功发射。

2.“嫦娥二号”的探月过程

2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆做准备。

“承前启后，持续发展”，这是欧阳院士对嫦娥二号承载使命的概述。他表示，嫦娥二号作为探月二期工程的先导星，在工程上的主要任务是试验验证与月面软着陆相关的部分关键技术和新设备，试验新的奔月轨道，降低探月工程二期的技术风险；其在科学上的首要任务是对月面着陆区进行详查，精细地测绘着陆区的地形地貌。总体来讲，嫦娥二号执行的是对月球“精细探测”的任务，以利于今后嫦娥三号能够安全地在月球表面软着陆，它的表现将为探月二期的实施成功奠定科学和技术基础。相对嫦娥二号来说，嫦娥二号做了多方面改进和提高，欧阳院士将其概括为八个方面：

第一，嫦娥一号与嫦娥二号的轨道设计不同，这次发射的嫦娥二号将新开辟地月之间的“直航航线”，即直接发射至地月转移轨道，这将使嫦娥二号的地月飞行时间大大缩短；

第二，嫦娥二号卫星将在距月球表面约100千米高度的极轨轨道上绕月运行，较

嫦娥一号距月表200千米的轨道要低，有利于对重点地区做出精细测绘；

第三，嫦娥二号直飞月球的方式对运载火箭的入轨精度和入轨速度提出了更高要求，执行此次任务

嫦娥二号的任务

长征三号丙火箭，较之前护送嫦娥一号上天的长征三号甲火箭增加了两个助推器；

第四，为获得着陆区的精细地形数据，嫦娥二号激光高度计在月面上留下的“激光足印”间距更小，激光测距精度也可达5米，从而获得月球上几个重点区域的高密度高程测量数据；

第五，嫦娥二号所携带的CCD立体相机的空间分辨率由嫦娥一号时期的120米左右提高到小于10米，其他探测设备也将有所改进，所探测到的有关月球的数据将更加详实；

第六，嫦娥二号的主要科学目标是对月球着陆区和其他重点区域进行精细测绘、立体成像，精细探测月面的元素成分与分布，月壤的电磁特性、粒度纬度和月壤层厚度，近月空间的环境等。嫦娥二号将获得的这些更高空间分辨率的探测数据可以与嫦娥一号的探测数据进行互相校核；

第七，嫦娥二号将演练嫦娥三号软着陆前的15千米×100千米椭圆轨道，这是探月卫星首次如此近地接近月表；

第八，根据月球探测二期工程的要求，新增了X波段的测控，使得我国深空测控通信能力将扩展到“地球——火星”间的距离。

1．环绕月球运行过程：

（1）实施第一次近月制动，完成第一次“太空刹车”动作，月球捕

获卫星，卫星成功进入12小时绕月椭圆轨道。降低了“嫦娥二号”卫星的飞行速度，以防逃逸月球。

（2）实施第二次近月制动后，卫星顺利进入周期为3.5小时的环月小椭圆轨道，进一步降低“嫦娥二号”飞行速度，使其进入“过渡”轨道，为卫星最终进入工作轨道做准备。

（3）第三次制动。“嫦娥二号”卫星主发动机点火，实施第三次近月制动，主发动机关机，第三次近月制动结束。“嫦娥二号”卫星从近月点高度212公里、远月点高度8617公里的椭圆轨道，成功调整到周期127分钟、高度200公里的极月圆圆形轨道，从而正式进入科学探测的工作轨道。2．返回地球过程：

（1）飞离月球过程

“嫦娥二号”完成绕月计划计划后，再次点燃发动机，给“嫦娥二号”加速，提高其绕月环绕高度，直至脱离月球的吸引，奔向地球。

（2）飞向地球过程

调整其飞行速度，改变其航向，直至被地球俘获，继而成为地球的一颗“人造卫星”。

（3）返回地球过程

环绕地球运行过程中，继续实施变轨，降低绕行速度，选择适当位置。

3.奔月过程中的主要物理学原理

（1）．绕地、月转移（由“绕地”向“绕月”转移和由“绕月”向“绕地”转移）过程中所遵从的物理原理

由于地球与月球的质量相差甚远，卫星要实现地、月之间的转移，就需要改变其运行的速度，否则就无法逃脱地球或月球的吸引。（2）.环绕地、月运行过程中所遵从的物理原理

“嫦娥二号”在环绕地、月运行过程中，分别以地球与月球所施加的万有吸引力为其做圆周运动的向心力，飞行的高度不同，其

运行的速度不同。根据开普勒第二定律（即在相等的时间内扫过的面积相等），在近地、月点运行的速度快，而在远地、月点运行的速度慢（即卫星离地、月的距离越远其运行的速度就越小）。在“嫦娥二号”数次变轨（绕地、月）的过程中，由于其距离地、月表面的高度不同，其绕行的速度也就不一样。（3）．着陆地球过程中所遵从的物理原理

要实现卫星着陆地球，就要其运动速度小于环绕地球运行的最小速度（即第一宇宙速度），因此，在卫星装备着陆时需要进一步地降低运动速度。而在其下落过程中，由于受地球引力的作用，其运动速度会不断增大，若不采取措施，落地的速度就会很大。因此，在其下落过程中又要采取降速的措施，即通过制动以及降落伞为返回的卫星减速，以便安全着陆。在“登月车”着陆月球时，原理大致相同。

（4）．升空过程中的物理原理

在长征运载火箭将“嫦娥二号”送入太空的过程中，要求其发射速度至少到第一宇宙速度（7．9公里／秒）

由于卫星飞离地球时有一定的高度，即距离地心的距离要大于地球的半径，因此卫星要飞离地球其速度要大于第一宇宙速度。只有这样才能保证“嫦娥二号”不至被火箭“抛出”后落回地面。

运载火箭上升过程中所遵从的物理原理是我们所熟知的动量定理（近似情况下，可视整个系统的动量守恒），即火箭在氢气燃料燃烧后向下喷出火焰所施加的持续反冲力作用下，加速上升，由于“长三甲”是捆绑式分级火箭，每当抛出一级火箭后，整个运载火箭的质量就大大减小，这样就能获得更大的加速度（物体在一定力的作用下，其的质量越小，所能获得的加速度就越大——牛顿第二定理），直至将“嫦娥二号”的速度提升到发射速度。

火箭在大气层内运动的过程中，与大气的摩擦力是很大的，摩擦力做功会使大量的机械能转化为热能，导致火箭表面的温度到达很高。因此，火箭、卫星外层要用由耐高温材料制作的防护罩来保护。

参考文献

1.中国大百科全书（航空、航天卷）.北京：中国大百科全书出版社，1995

2.欧阳自远.中国月球探测的起步、发展与前景 Newton科学世界2007年第11期

3.物理学原理在工程技术中的应用（第二版）.高等教育出版社 4.张三慧等.大学物理学.力学[M].北京：清华大学出版社

第二篇：10年10月有关嫦娥二号奔月的入党思想汇报

2010年10月有关嫦娥二号奔月的入

党思想汇报

敬爱的党组织： 2010年10月1日，是中华人民共和国成立61周年的日子，全国上下，举国欢庆，共贺美好佳节。18时59分57秒，在西昌卫星发射中心，“嫦娥二号”被送入了月球，成为了中国航天史上又一壮举。

这一刻，是值得我们骄傲的时刻;这一刻，是值得我们雀跃的时刻;这一刻，是值得全国歌颂的时刻。“嫦娥二号”的成功发射，凝聚了多少科技开拓者的心血，积载了多少航天人光荣梦想，承载了多少人民群众的热切期盼。一直以来，我党团结在以***为中心的领导集体下，努力开拓，积极进取。秉承了全面协调发展，可持续的科学发展观，带领着全国人民艰苦创业，努力奋斗，与时俱进，开拓进取。“嫦娥二号”的成功发射是这一伟大发展观的持续

性，对我党正确地领导和决策有着坚实地肯定和支持。

作为当代大学*生的我们，是将来社会的中坚力量。我们不仅要继承和发扬革命先辈授予我们的科学知识，掌握好前辈们开创的科学技术，还应努力提高各方面的素质、才能，在中国快速发展的今天成为国家的支柱，成为祖国的栋梁之才。

知识是根本，责任是义务。在科学进步，科技发展的今天，我们还应该增强国家荣誉感和社会责任感，有一颗爱党、爱国、爱人民的博心。让社会发展本文来自小草范文网更加安定和谐，让我们的生活更加美好幸福。长期以来，我院坚持“小社会，大课堂”的办学理念，着重培养我们的创新思维。严格遵守“严谨 勤俭 求实 开拓”的校训。LoCALHosT坚决拥护党，拥护党的纲领和政策。使自己成为四有新人，为祖国、为社会奉献自己的力量。

时代在进步，社会在发展。只有坚持

与时俱进，开拓创新，才能很好的为国家做出应有的贡献，才能凝聚骄子的爱国豪情，才能将祖国发展的更加强大！

第三篇：2010年10月思想汇报：嫦娥二号奔月,让中国人的心共同跃动

2010年10月思想汇报：嫦娥二号奔月，让中国人的心共同跃动 中国“嫦娥二号”于10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心成功发射探月卫星,这标志着中国的“太空雄心”又向前迈进了一步。还记得2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”腾空飞起，破雾穿云，直奔太空。此时此刻，全世界的中国人屏息静气，共同见证这个历史瞬间。中国首颗绕月探测卫星的成功发射，成为中国人攀登世界科技高峰的又一壮举。“人攀明月不可得，月行却与人相随”。一千多年前，诗人李白如此表达了不能登月的怅惘。今天，中国人“奔月”的千年梦想，终于在党的十七大胜利闭幕的喜庆时刻，变为现实。

看着电视直播，不禁想起4个多月前的震撼场景。当时，我随团到西昌“月亮城”，采访“长征”火箭第一百次发射，目睹了火箭升空刹那的辉煌。发射窗口定在凌晨。沉睡的群山，深邃的夜空，被一声轰鸣突然惊醒。火箭以雷霆万钧之势，拔地而起，如同一条喷吐着烈焰的蛟龙，映红了整个山谷。喷射的火焰，将塔架导流槽内的蓄水化作一团浓雾，天女散花般四处散开。

短短几秒钟，火箭精灵般地钻入了云层。我的眼睛追随着箭尾，突然热泪盈盈……

记忆中的景象，仿佛还在眼前。今日的壮举，更令人心动。不到5个月时间，“长征”火箭就连续4次把自己的名字写上了太空。长三甲、长三乙、长四乙，“长征”家族记载了一个航天大国奋进的历程。

中国的速度，让人心跳。从1970年至今，中国火箭前50次发射用了整整28年，而后53次发射，仅仅用了9年时间。2007年，“长征”火箭以平均每月一发的频率次次命中。高密度发射、产业化运作，是几代航天人百折不挠、大力拼搏的结果，更是航天事业积淀多年的再度升华。

科技的创新，让人心跳。几十年自力更生，我国运载火箭从常规推进到低温推进，从串联到串联加捆绑，从一箭单星到一箭多星，从太阳同步轨道、地球同步转移轨道到绕月探测，形成了长征火箭系列型谱。没有自主创新，不可能在前沿技术上取得这么多成就。没有自主创新，不可能在制约经济社会发展的关键领域取得新的突破。正如十七大报告指出，提高自主创新能力，建设创新型国家，只有这样，才能培养造就世界一流的科学家和科技领军人才，使创新智慧竞相迸发、创新人才大量涌现。

国力的提升，让人心跳。“航天不是航天人的，而是全国人民通力协作的航天。”一句话道出航天的特性。原材料供应、设备制造……航天事业的每一个环节，都依靠强大的国力支撑。1970年，“长征一号”载着“东方红一号”人造地球卫星升入太空，中国进入航天时代。2003年，“长征二号F”发射载人飞船，中华民族的飞天梦想得以实现。今天，“长三甲”又将“嫦娥”送入月球轨道，填补了我国深空探测的空白。中国航天的三大步，见证了中国综合实力的大幅提升。

团结奋进的航天精神，让中国人的心一起跳动。航天是巨大的系统工程。其中的每个人，都必须把自己的命运与航天的命运，与民族的命运紧密地联系在一起。一丝一毫的差错或疏忽，都将导致整体计划的失败。这股团结一致，为了一个目标而奋斗的劲头，在观看火箭腾飞的刹那，已悄然注入每一个中国人的灵魂……

俄国科学家齐奥尔科夫斯基曾说，“地球是人类的摇篮，但人类不会永远生活在摇篮里。”千百年来，神秘的星空以其特有的魅力，吸引着人类的目光。现在，承载13亿中国人智慧和梦想的“嫦娥一号”奔向了月球。让我们深情地仰望太空，让我们深深地祝福。