五大系統負責人解讀嫦娥二號探月任務

　　作為中國探月工程二期的先導星，嫦娥二號將飛向月球，執行二期工程部分關鍵技術試驗和繼續月球科學探測研究的任務。

　　與三年前的嫦娥一號飛行相比，這次任務有什么不同組成工程的各系統發生了什么樣的變化來自探月工程五大系統的負責人對此作出全方位解讀。

　　衛星：“探路先鋒”與月球更“親近”

　　【記者觀察】中國空間技術研究院研制的衛星，加上中國科學院研制的有效載荷，共同組成了“嫦娥二號”衛星系統。金黃色的立方體外表，很有些科幻味道。這顆被航天人稱為“嫦娥二姑娘”的衛星跟嫦娥一號大小完全相同，與大多數地球同步軌道衛星和“神舟”飛船相比，則嬌小得多。

　　【專家解讀】如果說嫦娥一號是為中國人開啟通往月球之路的鑰匙，嫦娥二號就是實現最終目標的又一“探路先鋒”。嫦娥二號衛星總設計師黃江川介紹，僅從工程角度而言，這顆衛星的主要任務是驗證距月面100公里近月制動的月球軌道捕獲技術、驗證100公里×15公里軌道機動與飛行技術等6項關鍵技術。

　　沿著科學家們設計的奔月“快速路”，嫦娥二號不再像嫦娥一號那樣在環繞地球的橢圓軌道上“逗留”數天，而是直接從地月轉移軌道飛向月球，奔月時間從12天縮短為5天。黃江川說，除此之外，這顆衛星環月飛行的高度由嫦娥一號的200公里變為100公里，距月球更近。在軌工作期間，它還將降軌至15公里高度，對嫦娥三號備選著陸區進行拍攝。

　　這顆衛星的設計壽命是半年。對于半年之后它的“歸宿”，黃江川說，落月、飛到更遠的星空或是飛回地球軌道，需要在它在軌運行進行到一定階段時才能決定。

　　火箭：新“搭檔”瞄準“移動靶”

　　【記者觀察】同樣來自中國運載火箭技術研究院，長征三號丙就像“金牌火箭”長征三號甲的孿生兄弟，只是多出兩個助推器，如同兩枚尾翼鑲嵌在芯一級底部——這種“非全對稱”式的外形，在“長征”系列火箭里是唯一的。這一結構上的變化，把火箭的運載能力從2.65噸提升到了3.8噸。

　　作為嫦娥衛星的新“搭檔”，這枚火箭在嫦娥飛行中的“亮相”同樣短暫：天氣晴好的話，肉眼能看到發射后約146秒時的一二級分離；云層如果過厚，火箭僅幾秒鐘就會“消失”在人們的視線里。它的結局與“前任”也是相似的：在完成把衛星送入預定軌道的任務后，火箭將以自我犧牲的方式墜落。

　　【專家解讀】之所以改用長征三號丙火箭作為嫦娥二號衛星的運載工具，是為了實現工程的第一項目標：突破火箭直接將衛星發射至地月轉移軌道的發射技術。縮短衛星的奔月路程和時間，看上去是多“送”了衛星一程，其實是以更大的推力給了衛星更高的初始速度。

　　火箭系統總指揮岑拯說，軌道的特殊性要求更嚴格的發射窗口。通訊衛星幾乎每天都有發射機會，嫦娥二號一年中卻只有幾天能夠發射，因此，確保準時發射對于火箭至關重要。為此，火箭工作人員在確保設計質量正確、確保地面試驗充分、確保火箭與各大系統結合協調上下足了工夫。同時，火箭還對遙測參數、延時存儲器等進行了調整，以滿足“嫦娥二號”衛星精確入軌的要求。

　　“這是我們第一次執行到地月轉移軌道的發射任務。如果說以往的發射是打固定靶，這次就是打移動靶。”岑拯說。

　　發射場：“零窗口”一如既往

　　【記者觀察】這是中國人已經熟悉的一幕：乳白色的火箭乘著橘紅色的火焰騰空而起，背景或是大漠孤煙，或是青山夕陽。后一種畫面，就是西昌衛星發射中心的發射場。發射嫦娥二號的是二號塔架。以其97.7米的高度和發射長三甲系列火箭的全覆蓋能力，這座建于1990年的發射架被稱為“亞洲第一塔”。距離二號塔直線距離150多米處，矗立著曾把嫦娥一號送上天的三號塔架。這兩座塔架已經成為西昌著名景點。

　　【專家解讀】發射場是嫦娥衛星飛天的港灣，也是火箭、衛星的“體檢中心”和“加油站”。發射場系統總指揮李尚福說，為確保嫦娥二號發射成功，發射場進行了包括更新測量雷達、更新遙測系統、改造光學儀器、優化加注系統等在內的上百項技術改進，進一步提高了可靠性和整體發射能力。

　　與嫦娥一號一樣，嫦娥二號發射瞄準的是“零窗口”。李尚福說，在35分鐘的窗口時間內，“零窗口”發射能比按照窗口后沿發射節省180公斤衛星燃料。對于所攜燃料僅1300多公斤的嫦娥二號衛星來說，這一點彌足珍貴。

　　測控：讓“風箏”飛得更遠

　　【記者觀察】北京航天飛行控制中心、西安衛星測控中心、遠赴大洋的海上測量船、建于南美測控站以及歐洲空間局所屬測控站……北京飛控中心指控大廳長12米、寬4米的巨幅顯示屏上，測控系統的各單元構成了一幅完整的畫面。90多臺工作臺加上身著藍色防靜電工作服的工作人員，又是一個數字化的方陣。

　　【專家解讀】精確測軌和準確的軌道控制，是嫦娥二號測控的最大難點。增加一艘遠洋測量船、優化軌道控制策略、研制S／X頻段統一測控系統、改造青島站和喀什站……測控系統的種種改進，都是圍繞這一點。同時，測控系統預設了衛星入軌異常、變軌未能實施或滯后實施、發動機故障等共106種預案故障模式，制定了153種故障處理對策。

　　更令人矚目的是嫦娥二號肩負的一項重要任務——驗證對嫦娥三號至關重要的X頻段測控技術。

　　“X頻段具有頻率高、傳輸帶寬寬等特點，是未來深空探測的主用頻段。”測控系統總設計師錢衛平介紹說，在嫦娥二號衛星上搭載X頻段應答機，與中國X頻段地面測控設備配合驗證X頻段測控體制，將為嫦娥三號任務積累測控經驗，為未來更遠的深空探測奠定技術基礎。

　　“有了這個頻段，我們可以用更小的設備、更低的功率傳輸更多的數據，可以走得更遠。”錢衛平說。他同時透露，中國深空測控網建設已經啟動，未來幾年，將具備承擔太陽系內航天器測控任務的能力。

　　“飛行器是風箏，測控通信系統是風箏線，我們地面控制人員就是放風箏的人。”錢衛平說。

　　地面應用：給月球來個“特寫”

　　【記者觀察】走進嫦娥二號任務地面應用系統的總部——國家天文臺運控中心，如同走進破譯嫦娥衛星“密碼”的“大腦”。從開始奔月起，嫦娥二號獲得的探測數據就源源不斷傳輸到這里。它們結出的科學之果，會被這里的科學家們毫無保留地捧到中國和世界的公眾面前。廣場上那座精鋼雕塑所展示的，正是這個再次被人們關注的話題——“嫦娥奔月”。

　　【專家解讀】獲取月球表面三維影像、探測月球物質成分、探測月壤特性、探測地月與近月空間環境……嫦娥二號的科學探測任務，似乎與嫦娥一號并無明顯區別。但，探測的內容更多了，精度更高了。

　　地面應用系統總指揮劉曉群說，針對這個目標，置于嫦娥二號衛星平臺內的有效載荷發生了多處變化。嫦娥一號有效載荷8種，嫦娥二號則為7種。盡管嫦娥一號原有的干涉成像光譜儀被取消，但嫦娥二號的激光高度計、X射線譜儀等進行了適應性改造。

　　與嫦娥一號到達近月軌道才打開有效載荷所不同的是，嫦娥二號更加“勤奮”，一邊奔月一邊展開有效載荷工作，從而更好地探測地月空間環境。而地面數據接收系統接收速率的提高，則為預計比嫦娥一號更多的數據建立起了一條更為順暢的傳輸通道。

　　嫦娥二號所攜CCD相機的分辨率有了量級性提高，從120米提高至優于10米。劉曉群說，嫦娥一號拍下了中國人的第一幅月球全圖，距月球更近的嫦娥二號必將獲取更為清晰的月圖，尤其是嫦娥三號預選著陸地區的高分辨率圖像。

　　劉曉群同時坦承，嫦娥一號月圖出現瑕疵不是有效載荷的問題，而是后期處理時由于時間過于緊張出現的拼接錯誤。“我們汲取教訓，再也不會出現這樣的失誤。”

　　劉曉群說：“嫦娥一號準備的故障預案沒有用上。這次我們制定了十幾個故障預案，希望也用不上。”(記者李清華、白瑞雪、田兆運、何宗渝、王玉山)