五大系统负责人解读嫦娥二号探月任务----嫦娥二号奔月之旅

作为中国探月工程二期的先导星，嫦娥二号将飞向月球，执行二期工程部分关键技术试验和继续月球科学探测研究的任务。

与三年前的嫦娥一号飞行相比，这次任务有什么不同？组成工程的各系统发生了什么样的变化？来自探月工程五大系统的负责人对此作出全方位解读。

卫星：“探路先锋”与月球更“亲近”

【记者观察】中国空间技术研究院研制的卫星，加上中国科学院研制的有效载荷，共同组成了“嫦娥二号”卫星系统。金黄色的立方体外表，很有些科幻味道。这颗被航天人称为“嫦娥二姑娘”的卫星跟嫦娥一号大小完全相同，与大多数地球同步轨道卫星和“神舟”飞船相比，则娇小得多。

【专家解读】如果说嫦娥一号是为中国人开启通往月球之路的钥匙，嫦娥二号就是实现最终目标的又一“探路先锋”。嫦娥二号卫星总设计师黄江川介绍，仅从工程角度而言，这颗卫星的主要任务是验证距月面100公里近月制动的月球轨道捕获技术、验证100公里×15公里轨道机动与飞行技术等6项关键技术。

沿着科学家们设计的奔月“快速路”，嫦娥二号不再像嫦娥一号那样在环绕地球的椭圆轨道上“逗留”数天，而是直接从地月转移轨道飞向月球，奔月时间从12天缩短为5天。黄江川说，除此之外，这颗卫星环月飞行的高度由嫦娥一号的200公里变为100公里，距月球更近。在轨工作期间，它还将降轨至15公里高度，对嫦娥三号备选着陆区进行拍摄。

这颗卫星的设计寿命是半年。对于半年之后它的“归宿”，黄江川说，落月、飞到更远的星空或是飞回地球轨道，需要在它在轨运行进行到一定阶段时才能决定。

火箭：新“搭档”瞄准“移动靶”

【记者观察】同样来自中国运载火箭技术研究院，长征三号丙就像“金牌火箭”长征三号甲的孪生兄弟，只是多出两个助推器，如同两枚尾翼镶嵌在芯一级底部——这种“非全对称”式的外形，在“长征”系列火箭里是唯一的。这一结构上的变化，把火箭的运载能力从2．65吨提升到了3．8吨。

作为嫦娥卫星的新“搭档”，这枚火箭在嫦娥飞行中的“亮相”同样短暂：天气晴好的话，肉眼能看到发射后约146秒时的一二级分离；云层如果过厚，火箭仅几秒钟就会“消失”在人们的视线里。它的结局与“前任”也是相似的：在完成把卫星送入预定轨道的任务后，火箭将以自我牺牲的方式坠落。

【专家解读】之所以改用长征三号丙火箭作为嫦娥二号卫星的运载工具，是为了实现工程的第一项目标：突破火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术。缩短卫星的奔月路程和时间，看上去是多“送”了卫星一程，其实是以更大的推力给了卫星更高的初始速度。

火箭系统总指挥岑拯说，轨道的特殊性要求更严格的发射窗口。通讯卫星几乎每天都有发射机会，嫦娥二号一年中却只有几天能够发射，因此，确保准时发射对于火箭至关重要。为此，火箭工作人员在确保设计质量正确、确保地面试验充分、确保火箭与各大系统结合协调上下足了工夫。同时，火箭还对遥测参数、延时存储器等进行了调整，以满足“嫦娥二号”卫星精确入轨的要求。

“这是我们第一次执行到地月转移轨道的发射任务。如果说以往的发射是打固定靶，这次就是打移动靶。”岑拯说。

发射场：“零窗口”一如既往

【记者观察】这是中国人已经熟悉的一幕：乳白色的火箭乘着橘红色的火焰腾空而起，背景或是大漠孤烟，或是青山夕阳。后一种画面，就是西昌卫星发射中心的发射场。发射嫦娥二号的是二号塔架。以其97.7米的高度和发射长三甲系列火箭的全覆盖能力，这座建于1990年的发射架被称为“亚洲第一塔”。距离二号塔直线距离150多米处，矗立着曾把嫦娥一号送上天的三号塔架。这两座塔架已经成为西昌著名景点。

【专家解读】发射场是嫦娥卫星飞天的港湾，也是火箭、卫星的“体检中心”和“加油站”。发射场系统总指挥李尚福说，为确保嫦娥二号发射成功，发射场进行了包括更新测量雷达、更新遥测系统、改造光学仪器、优化加注系统等在内的上百项技术改进，进一步提高了可靠性和整体发射能力。

与嫦娥一号一样，嫦娥二号发射瞄准的是“零窗口”。李尚福说，在35分钟的窗口时间内，“零窗口”发射能比按照窗口后沿发射节省180公斤卫星燃料。对于所携燃料仅1300多公斤的嫦娥二号卫星来说，这一点弥足珍贵。

测控：让“风筝”飞得更远

【记者观察】北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、远赴大洋的海上测量船、建于南美测控站以及欧洲空间局所属测控站……北京飞控中心指控大厅长１２米、宽４米的巨幅显示屏上，测控系统的各单元构成了一幅完整的画面。90多台工作台加上身着蓝色防静电工作服的工作人员，又是一个数字化的方阵。

【专家解读】精确测轨和准确的轨道控制，是嫦娥二号测控的最大难点。增加一艘远洋测量船、优化轨道控制策略、研制Ｓ／Ｘ频段统一测控系统、改造青岛站和喀什站……测控系统的种种改进，都是围绕这一点。同时，测控系统预设了卫星入轨异常、变轨未能实施或滞后实施、发动机故障等共106种预案故障模式，制定了153种故障处理对策。

更令人瞩目的是嫦娥二号肩负的一项重要任务——验证对嫦娥三号至关重要的Ｘ频段测控技术。

“Ｘ频段具有频率高、传输带宽宽等特点，是未来深空探测的主用频段。”测控系统总设计师钱卫平介绍说，在嫦娥二号卫星上搭载Ｘ频段应答机，与中国Ｘ频段地面测控设备配合验证Ｘ频段测控体制，将为嫦娥三号任务积累测控经验，为未来更远的深空探测奠定技术基础。

“有了这个频段，我们可以用更小的设备、更低的功率传输更多的数据，可以走得更远。”钱卫平说。他同时透露，中国深空测控网建设已经启动，未来几年，将具备承担太阳系内航天器测控任务的能力。

“飞行器是风筝，测控通信系统是风筝线，我们地面控制人员就是放风筝的人。”钱卫平说。

地面应用：给月球来个“特写”

【记者观察】走进嫦娥二号任务地面应用系统的总部——国家天文台运控中心，如同走进破译嫦娥卫星“密码”的“大脑”。从开始奔月起，嫦娥二号获得的探测数据就源源不断传输到这里。它们结出的科学之果，会被这里的科学家们毫无保留地捧到中国和世界的公众面前。广场上那座精钢雕塑所展示的，正是这个再次被人们关注的话题——“嫦娥奔月”。

【专家解读】获取月球表面三维影像、探测月球物质成分、探测月壤特性、探测地月与近月空间环境……嫦娥二号的科学探测任务，似乎与嫦娥一号并无明显区别。但，探测的内容更多了，精度更高了。

地面应用系统总指挥刘晓群说，针对这个目标，置于嫦娥二号卫星平台内的有效载荷发生了多处变化。嫦娥一号有效载荷８种，嫦娥二号则为７种。尽管嫦娥一号原有的干涉成像光谱仪被取消，但嫦娥二号的激光高度计、Ｘ射线谱仪等进行了适应性改造。

与嫦娥一号到达近月轨道才打开有效载荷所不同的是，嫦娥二号更加“勤奋”，一边奔月一边展开有效载荷工作，从而更好地探测地月空间环境。而地面数据接收系统接收速率的提高，则为预计比嫦娥一号更多的数据建立起了一条更为顺畅的传输通道。

嫦娥二号所携ＣＣＤ相机的分辨率有了量级性提高，从120米提高至优于10米。刘晓群说，嫦娥一号拍下了中国人的第一幅月球全图，距月球更近的嫦娥二号必将获取更为清晰的月图，尤其是嫦娥三号预选着陆地区的高分辨率图像。

刘晓群同时坦承，嫦娥一号月图出现瑕疵不是有效载荷的问题，而是后期处理时由于时间过于紧张出现的拼接错误。“我们汲取教训，再也不会出现这样的失误。”