[科普中国]-月球轨道环行器

概况

“月球轨道环行器”（Lunar Orbiter）是NASA的月球探测器，共5个，于1966年8月~1967年8月用宇宙神 - 阿金纳D运载火箭在卡纳维拉尔角发射场发射升空。任务目标是对月球表面进行全面、详细的观测，为“阿波罗”载人登月飞船选择着陆点。“月球轨道环行器”计划由NASA兰利研究中心管理，成本约2亿美元。2

每个月球轨道环行器都装有两台带有特殊跟踪机构的摄像机，拍摄时不致因运动引起图像模糊,其中一台用于普查,一台用于详查。图像记录在胶片上，再用无线电传输到地球站。3

月球轨道环行器-1~3均围绕月球赤道的低纬轨道上飞行，其轨道倾角较小。其中1号环形器于绕月环行3天后作轨道机动,将近月点降至离月面58公里；2号环形器最后达到距月面39公里的近月点，用望远镜头和广角镜头拍摄到清晰的月面照片，其中几幅近景照片的科学价值尤高。为了扩大摄影区域，3号环形器的轨道倾角由以前的12°左右改为21°。3这三个月球轨道环形器的主要目的是观测“阿波罗”任务的计划登月区域（北纬5°~南纬5°，东经45°~西经5°），该区域包括根据“勘测者号”探测器的观测结果选出的20个预定的登月点。2

月球轨道环行器-4~5均在绕月球极轨道上运行，从月球的北极上空飞往南极上空，以拍摄更大面积的月面并监视近月空间的微流星体和电离辐射3。这两个环形器主要根据月球轨道环行器-1~3的观测结果，从中选出8个登月点进行进一步观测，并对整个月球表面进行成像测绘，同时还获得了月球表面的放射性和矿物含量等资料以及有关月球引力场等数据。23

“月球轨道环行器”全部成功进入月球轨道，共发回1654幅月球图像，其中840幅是月球轨道环行器-1~3拍摄的“阿波罗”飞船计划登月区域的图像；余下814幅是月球轨道环行器-4~5拍摄的8个登月点的图像。探测器拍摄的月球图像月占月球表面总面积的99%，分辨率优于60m。其中月球轨道环行器-5完成月球背面的覆盖观测，获得预选区域的中分辨率（20m）和高分辨率（2m）的图像。2

NASA通过对“月球轨道环行器”的跟踪，还验证并评估了载人空间飞行测控网和“阿波罗”飞船轨道确定程序。2

主要性能参数5个“月球轨道环行器”的构型基本相同，质量约385kg，主结构为底部直径1.5m、高1.65m的截锥形结构，包括3个舱段，并由桁架支撑。巡航机动采用推力445N的速度控制发动机，4个4N的氮气喷管用于姿态控制。探测器为三轴稳定，由太阳敏感器、老人星跟踪器及惯性基准单元（IRU）提供姿态信息。电源系统包括功率375W的太阳翼和12A·h的镉镍蓄电池。通信采用S频段（2295MHz），其中1W功率的发射机和定向高增益天线用于发送图像信息，0.5W功率的发射机和全向低增益用于通信。热控采用多层隔热材料、专用涂层、辐射器和小型加热器。2

“月球轨道环行器”的有效载荷包括成像系统、微流星体探测仪和辐射强度测量仪。其中，成像系统是一个双透镜相机系统，包括高分辨率610mm透镜系统和中分辨率80mm透镜系统，在96km的近月点高度，2个系统的分辨率分别为2m和20m。2

发射记录月球轨道环形器-1号，发射时间：1966年08月10日；1

月球轨道环形器-2号，发射时间：1966年11月06日；1

月球轨道环形器-3号，发射时间：1967年02月05日；1

月球轨道环形器-4号，发射时间：1967年05月04日；1

月球轨道环形器-5号，发射时间：1967年08月01日；1