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飞天号

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飞天羽衣号
飞天号
名称MUSES-A(发射前名称)
任务类型月球观测
运营方宇宙科学研究所
国际卫星标识符1990-007A
卫星目录序号20448
网站宇宙科学研究所飞天号网页
任务时长3年2个月又17天
航天器属性
发射质量197.4千克（435磅）
任务开始
发射日期1990年1月24日 11:46 (1990-01-24T11:46)
运载火箭Mu-3S-II
发射场内之浦宇宙空间观测所
任务结束
离轨日期1993年4月10日 18:03:25.7 (1993-04-10T18:03:25.7)
飞掠月球
最接近1990年3月18日20:04:09
距离16,472.4 km（10,235.5 mi）
月球轨道器
入轨1993年2月15日13:33
轨道参数
近点6.52月球半径
远点29.42月球半径
倾角34.7°
月球撞击器
撞击日期1993年4月10日18:03:25.7
撞击点34°18′S 55°36′E / 34.3°S 55.6°E / -34.3; 55.6

飞天号的英文名称是Celestial Maiden，意味着天上少女的意思[1]；在发射之前称为MUSES-A，代表是第一艘借由Mu系列运载火箭发射升空的太空工程太空船。该卫星的建造机构是宇宙科学研究所，亦是宇宙航空研究开发机构的前身之一。飞天号在1990年1月24号发射，是日本第一颗环绕月球的人造卫星，而日本也是仅次于美国与苏联之后第三个成功使人造卫星环绕月球超过两年的国家。飞天是至1976年由苏联发射的月球24号[2]以来的第一颗绕月轨道器。

任务经过

飞天号一开始先被送入高地球椭圆轨道，轨道半径约为476,000公里高，后续再慢慢将飞天号移入月球轨道,；不过，因为发射过程发生问题，方向和速度的变化少了50米/秒，只到达了290,000公里的轨道[3]。喷射推进实验室的爱德华·贝尔布鲁诺与詹姆斯·米勒听闻到飞天号未能成功进入月球轨道后，专精于低能轨迹的数值模拟的爱德华·贝尔布鲁诺推算出一条航线，协助将飞天号借由弹道捕获的方式进入月球轨道。[4]1990年6月21日，爱德华·贝尔布鲁诺主动提供建议给宇宙科学研究所，该所欣然接受并最终依该建议拟出一个解决方案[5]。

爱德华·贝尔布鲁诺与詹姆斯·米勒为飞天号提供的方案是基于弱稳定性边界理论，只需要太空船本身推力可以负担的少量扰动，达到转换轨道的目的[6]，最终进入暂时的月球轨道，并没有方向和速度的变化，不过需要五个月以上的时间来进入环绕轨道，不像借由霍曼转移轨道只需要数天的时间[7]。因此这也是第一次有人造卫星采用低能量转移的方式进入月球轨道[3]，到了1991年10月2日，飞天号正式进入月球轨道。

进入轨道后，飞天号会飞掠L4[锚点失效]与L5[锚点失效] 来捕捉星尘粒子。飞天号唯一的科学仪器是“慕尼黑星尘计数器”，飞天号并没有搭载任何探测月球的仪器，尽管其为月球拍摄照片，但分辨率不具备科学意义，因此辉夜号才被视为日本第一个月球探测器。在第一次月球轨道切换时，飞天号释放了一个小的探测器，名为羽衣号；羽衣号并没有进入正确轨道，不过羽衣号的飞行轨迹仍被地球观测到。[8]飞天则进行多次轨道控制实验，作为日本后续太空探测的操作试验。

经过八次环绕月球后，1991年3月19日，飞天号成功进行太空刹车的技术，也是第一颗完成太空刹车的人造卫星[9]。1991年3月30日，经过了九次的月球环绕飞行、第二次太空刹车任务后，飞天号的主要任务也告一段落。在1993年2月15日，飞天号进入永久月球轨道，并在1993年4月10日目的性地撞击到了月球表面上，撞击位置约为月球34°18′S 55°36′E / 34.3°S 55.6°E / -34.3; 55.6。

参考文献

  1. ^ Uesugi, K. T. Space Engineering Spacecraft (MUSES) Program in ISAS Featuring Its Latest Mission 'HAYABUSA'. International Conference on Recent Advances in Space Technologies, 2003 (PDF). 2003. 
  2. ^ Hiten-Hagoromo Mission Profile. NASA. [2007-09-14]. （原始内容存档于2008-02-05）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  3. ^ 3.0 3.1 Hiten. NASA. [2007-09-14]. （原始内容存档于2017-12-08）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  4. ^ Foust, Jeff. From chaos, a new order. The Space Review. March 6, 2006 [2012-03-03]. （原始内容存档于2012-03-10）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  5. ^ Belbruno, Edward. Fly me to the moon: an insider's guide to the new science of space travel. Princeton University Press. 2007. ISBN 978-0-691-12822-1. 
  6. ^ Belbruno, Edward. Capture Dynamics and Chaotic Motions in Celestial Mechanics: With Applications to the Construction of Low Energy Transfers. Princeton University Press. 2004: 224 [2016-11-06]. ISBN 978-0-691-09480-9. （原始内容存档于2019-06-01）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  7. ^ Frank, Adam. Gravity's Rim. Discover. September 1994 [2016-11-06]. （原始内容存档于2019-10-22）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  8. ^ 月オービターの軌道投入実験. ISAS. [2022-10-05]. （原始内容存档于2022-08-19） （日语）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  9. ^ "Deep Space Chronicle: A Chronology of Deep Space and Planetary Probes 1958–2000" （页面存档备份，存于互联网档案馆） by Asif A. Siddiqi, NASA Monographs in Aerospace History No. 24.
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