嫦娥二號：從嫦娥一號備份星到二期工程先導星
新華社北京９月２９日電（記者 田兆運）西昌衛(wèi)星發(fā)射中心即將發(fā)射的嫦娥二號衛(wèi)星此次將以我國探月二期工程先導星的身份出現(xiàn)，其實這顆衛(wèi)星是與嫦娥一號衛(wèi)星一同生產(chǎn)完成的，最初它的身份是嫦娥一號的備份星，在嫦娥一號任務獲得圓滿成功后，它的身份逐步演變成了目前的先導星。
我國首次月球探測工程于２００４年４月１６日正式立項，命名為嫦娥一號。同年１２月２０日，經(jīng)中央專委決策增加嫦娥一號備份星，其與嫦娥一號飛行狀態(tài)完全相同的正樣產(chǎn)品于２００７年全部研制完成。
２００７年１２月１７日，在嫦娥一號衛(wèi)星任務工程目標圓滿成功后，繞月探測工程領(lǐng)導小組對備份星任務確定了如下原則：２００９年或２０１０年發(fā)射一顆月球探測衛(wèi)星，技術(shù)有所進步，有限經(jīng)費。根據(jù)該原則，探月與航天工程中心組織各系統(tǒng)開展了備份星任務初步方案論證，并根據(jù)順序命名原則，將備份星命名為嫦娥二號。
２００８年６月２４日，嫦娥二號衛(wèi)星專題研究會召開，根據(jù)會議精神，月球探測工程中心于次日組織各大系統(tǒng)召開嫦娥二號衛(wèi)星任務方案補充論證會，明確提出：“嫦娥二號衛(wèi)星作為探月工程二期的技術(shù)試驗星，要以驗證二期工程技術(shù)為重點，合理確定工程目標和科學目標?！?/p>
作為衛(wèi)星研制方的中國空間技術(shù)研究院于２００８年７月完成第二輪總體方案論證工作并上報探月與航天工程中心。嫦娥二號衛(wèi)星最終被確定為以嫦娥一號衛(wèi)星為基礎，根據(jù)任務要求進行技術(shù)改進后，作為“探月二期工程先導星”，開展先期飛行試驗。
嫦娥二號衛(wèi)星將完成六大工程目標和四大科學目標
新華社西昌9月29日電（記者 何宗渝、陳玉明）嫦娥二號衛(wèi)星將于10月1日至3日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心擇機發(fā)射。據(jù)探月工程有關(guān)負責人介紹，嫦娥二號衛(wèi)星將完成六大工程目標和四大科學目標。
六大工程目標包括：
一、突破運載火箭直接將衛(wèi)星發(fā)射至地月轉(zhuǎn)移軌道的發(fā)射技術(shù)。突破直接進入奔月軌道的彈道設計技術(shù)、運載火箭低溫三子級滑行時間可調(diào)技術(shù)，利用長征三號丙運載火箭將衛(wèi)星直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，降低二期工程后續(xù)任務的實施風險。
二、試驗X頻道深空測控技術(shù)，初步驗證深空測控體制。在嫦娥二號衛(wèi)星上搭載X頻段應答機，與我國X頻段地面測控設備配合，驗證X頻段測控體制，為嫦娥三號任務積累工程經(jīng)驗。
三、驗證100公里月球軌道捕獲技術(shù)。選擇與嫦娥三號任務相似的奔月、月球捕獲軌道，通過實際飛行掌握直接奔月和100公里近月捕獲技術(shù)，為嫦娥三號任務探索技術(shù)途徑；嫦娥二號衛(wèi)星在100公里軌道長時間運行，探測100公里軌道空間環(huán)境，積累更多的近月空間環(huán)境數(shù)據(jù)，提高月球探測熱紅外分析模型的準確性。
四、驗證100公里×15公里軌道機動與快速測定軌技術(shù)。開展100公里×15公里軌道機動試驗，驗證嫦娥三號任務著陸前在不可見弧段變軌的星地協(xié)同程序；在100公里×15公里軌道飛行期間，驗證100公里×15公里軌道快速測定軌能力，這些測定軌數(shù)據(jù)對深入研究月球重力場分布，提高重力場模型精度有重要意義。
五、試驗低密度校驗碼（LDPC）遙測信道編碼、高速數(shù)據(jù)傳輸、降落相機等技術(shù)。配置降落相機，校驗其對月成像能力；試驗強糾錯能力的LDPC信道編譯碼技術(shù)，提高衛(wèi)星遙測鏈路性能，為探月工程和其他深空探測項目提供技術(shù)儲備；將衛(wèi)星數(shù)傳碼速率提高至6Mbit/s，試驗12 Mbit/s，以期滿足數(shù)據(jù)傳輸量增大的需求。
六、對嫦娥三號任務預選著陸區(qū)進行高分辨率成像試驗。在100公里×15公里軌道，CCD立體相機在15公里近月點處對嫦娥三號任務預選著陸區(qū)進行優(yōu)于1.5米分辨率成像試驗；在100公里圓軌道，對預選著陸區(qū)進行優(yōu)于10米分辨率成像。利用預案著陸區(qū)月表圖像，繪制三維地形圖，有利于定量評估預選著陸區(qū)的特性，提高嫦娥三號任務著陸安全性。
四大科學目標包括：
一、獲取月球表面三維影像，分辨率優(yōu)于10米。利用CCD立體相機獲取高分辨率的月球表面三維影像，結(jié)合激光高度計獲取的月表地形高程數(shù)據(jù)，可獲取月球表面高精度地形數(shù)據(jù)，為后續(xù)著陸區(qū)優(yōu)選提供依據(jù)，同時為劃分月球表面的地貌單元精細結(jié)構(gòu)、斷裂和環(huán)形構(gòu)造，提供原始資料。
二、探測月球物質(zhì)成分。利用經(jīng)技術(shù)改進的γ射線譜儀和X射線譜儀，可以探測月球表面9種元素——硅、鎂、鋁、鈣、鈦、鉀、釷、鈾的含量與分布特征，獲得更高空間分辨率和探測精度的元素分布圖。
三、探測月壤特性。利用微波探測技術(shù)，測量月球表面的微波輻射特征，獲取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波輻射亮度溫度數(shù)據(jù)，估算月壤厚度。
四、探測地月與近月空間環(huán)境。嫦娥二號衛(wèi)星在軌運行期間正是太陽活動高峰年，是探測研究太陽高能粒子事件、CME、太陽風，及它們對月球環(huán)境影響的最佳探測時期。利用太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器，獲取行星際太陽高能粒子與太陽風離子的通量、成分、能譜及其隨時空變化的特征，可研究太陽活動與地月空間及近月空間環(huán)境的相互作用；獲取地月空間環(huán)境數(shù)據(jù)，可為后續(xù)探月工程提供環(huán)境科學數(shù)據(jù)。
嫦娥二號突破四大關(guān)鍵技術(shù)
新華社西昌9月29日電（記者 何宗渝、陳玉明）嫦娥二號衛(wèi)星將于10月1日至3日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心擇機發(fā)射。作為我國探月工程二期工程的技術(shù)先導星，嫦娥二號突破了四大關(guān)鍵技術(shù)。
一是地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)。嫦娥二號任務選用長征三號丙火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由運載火箭將衛(wèi)星直接送入近地點高度200公里、遠地點高度約38萬公里的奔月軌道。相比嫦娥一號先發(fā)射到地球附近的調(diào)相過渡軌道，再經(jīng)過多次調(diào)整進入奔月軌道，嫦娥二號取消了調(diào)相軌道飛行，改為直接進入地月轉(zhuǎn)移軌道，節(jié)省了7天時間。
二是環(huán)月飛行軌道控制技術(shù)。嫦娥二號衛(wèi)星在奔月途中，將視情況進行2-3次軌道修正，以保證與月球準確交匯。經(jīng)過約112小時的奔月飛行，當衛(wèi)星到達距月球100公里的近月點實施三次近月制動，進入高度100公里、傾角90°的環(huán)月工作軌道。相比嫦娥一號在200公里處的近月捕獲，嫦娥二號實施近月捕獲時飛行速度更快、軌道更低、制動量更大，同時月球不均勻重力場對衛(wèi)星軌道的攝動影響也相應增大，大大提高了對衛(wèi)星制動控制精度的要求。
三是深空測控通信技術(shù)。在嫦娥二號任務實施過程中，將首次試驗低密度校驗碼（LDPC）遙測信道編碼技術(shù)，以提高星地通信能力；首次試驗X頻段測控體制和校差差分單向測距等技術(shù)，以提高衛(wèi)星測定軌精度；首次開展紫外敏感其自主導航、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍囼?、為后續(xù)探月及深空探測任務積累重要的技術(shù)基礎。
四是高分辨率立體相機研制。新研制的TDI-CCD相機，能夠?qū)D像分辨率從嫦娥一號的120米提高到10米左右，在15公里軌道處能達到1.5米。TDI-CCD相機采用多條線陣CCD對同一目標多次曝光的原理，以滿足分辨率提高對相機曝光控制要求，是我國相關(guān)載荷研制技術(shù)的一個重要突破。
