三年磨一劍 續(xù)夢廣寒宮
——探月工程嫦娥二號攻堅奮斗紀實
新華社北京１２月１９日電(記者車玉明、陳玉明)２０１０年１０月１日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。
１８時５９分５７秒，長征三號丙運載火箭托舉著嫦娥二號衛(wèi)星，直奔蒼穹，再探月宮。
１１月８日，月球虹灣影像圖在世人面前精彩亮相，中國探月工程二期嫦娥二號任務取得圓滿成功。中國探月工程邁出了承上啟下的關鍵一步。
從２００７年１０月嫦娥一號首次成功奔月到嫦娥二號續(xù)夢廣寒，中國航天人僅用了三年時間。
三年攻堅路，在以胡錦濤為總書記的黨中央親切關懷下，英勇的航天人攻克了一道又一道技術難關，取得了一項又一項重大突破，在嫦娥一號成功的基礎上，為中國人探測深空進一步奠定了堅實基礎。
從“繞”起步，為“落”而生——嫦娥二號是月球探測“三步走”戰(zhàn)略的重要一環(huán)
實施月球探測工程，是黨中央著眼我國社會主義現(xiàn)代化建設全局，根據(jù)世界科技發(fā)展大勢，為推動我國航天事業(yè)發(fā)展、促進我國科技進步和創(chuàng)新，提高我國綜合國力作出的一項重大戰(zhàn)略決策。
“嫦娥”開啟飛天之路，是從２００４年雪花紛飛、爆竹聲聲的農(nóng)歷大年初二開始的。這一天，中央正式批準繞月探測工程立項報告。
我國航天探測器第一次飛離地球，奔向深空，其難度之大、風險之高難以預測。因此，在嫦娥一號正式立項不久，為降低繞月探測工程的風險，保證萬無一失，國家決定為一期工程增加一顆備份星。這是一個穩(wěn)妥而又高瞻遠矚的戰(zhàn)略決策。
按照國家部署，在研制發(fā)射嫦娥一號衛(wèi)星的過程中，相關參研單位同時完成了備份星的研制任務。
２００７年１０月２４日，嫦娥一號衛(wèi)星成功發(fā)射，１１月２８日，首張月圖驚艷亮相。從立項到發(fā)射成功，嫦娥一號僅用了三年多的時間，創(chuàng)造了世界上繞月探測衛(wèi)星研制的最短紀錄。
２００７年１２月１２日，黨中央在人民大會堂隆重舉行會議，慶祝我國首次月球探測工程取得的偉大成就。胡錦濤總書記在會上指出，首次月球探測工程，是我國開展深空探測的第一步。各有關方面要再接再厲，抓緊做好后續(xù)工程的研制，圓滿完成月球探測的總體目標。黨中央的要求，為月球探測后續(xù)工作指明了方向。
嫦娥一號任務取得圓滿成功之后，如何處置這顆備份星，成了擺在航天人面前的一道考題。有人主張，可以按照嫦娥一號的步驟再打一次，進一步驗證技術；也有人主張，增加試驗項目，改進目標，再次進行試驗。
“繞月探測工程成功后，綜合考慮工程一期取得的成果、二期工程的技術難度、備份產(chǎn)品的技術狀態(tài)和工程相關系統(tǒng)的條件，論證專家組認為，將備份星進行技術改進，為二期工程驗證新技術、降低二期工程的實施風險，更有價值?！碧皆鹿こ炭傊笓]陳求發(fā)說。
２００８年２月１５日，中央正式批準了以“落月探測”為目標的探月工程二期立項，并成立了探月二期工程領導小組。
相比一期繞月探測，二期落月探測要實現(xiàn)月面軟著陸和月面巡察，任務更艱巨，技術難度更大，風險更高。
２００８年６月２５日，有關方面確定將嫦娥一號備份星進行改進，作為二期工程技術先導星，驗證二期工程部分關鍵技術，并依據(jù)發(fā)射順序，將該任務命名為嫦娥二號任務。
１０月１６日，國務院批準實施嫦娥二號任務。至此，從“繞”起步、為“落”而生的嫦娥二號被賦予新的歷史使命。
“嫦娥二號衛(wèi)星是由備份星改造而來，但嫦娥二號任務絕不只是嫦娥一號的簡單重復?！标惽蟀l(fā)說，“根據(jù)我國探月工程‘繞、落、回’三步走的規(guī)劃，嫦娥二號實際上相當于‘繞月’與‘落月’的橋梁和紐帶，目的是為將來嫦娥三號實現(xiàn)月面軟著陸進行關鍵技術驗證?！?/p>
從２００４年探月工程立項，到２００７年成功發(fā)射嫦娥一號衛(wèi)星，再到２０１０年嫦娥二號任務取得圓滿成功，我國月球探測事業(yè)正嚴格按照“三步走”戰(zhàn)略，環(huán)環(huán)緊扣，步步為營，扎扎實實地向深空探測目標邁進。
大膽創(chuàng)新，攻堅克難——自主創(chuàng)新為嫦娥二號騰飛插上翅膀
探月工程從來都是一項極具創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性和風險性的工程。
盡管有了嫦娥一號研發(fā)成功的經(jīng)驗，但與嫦娥一號相比，嫦娥二號有了新的要求——
“飛得更快”——５天到達目的地，比嫦娥一號少用７天；
“靠得更近”——在距月面１００公里的軌道工作，比嫦娥一號又靠近月球１００公里；
“看得更清”——擇機降入１００×１５公里軌道，對備選著陸地區(qū)進行高分辨率成像試驗。
新的歷史使命決定了嫦娥二號任務要解決多項技術難題。
探月工程總設計師吳偉仁說，作為探月二期工程的“開路先鋒”，嫦娥二號要驗證直接入軌技術、月球捕獲技術、Ｘ頻段測控技術、軌道機動技術、數(shù)據(jù)傳輸技術和高分辨率成像技術等六大關鍵技術，同時要對嫦娥三號備選著陸區(qū)進行更精確的探測，為嫦娥三號安全著陸做準備。
需要驗證的六大關鍵技術，就像橫亙在科研人員面前的一個個關卡；要突破這些關卡，只能依靠自主創(chuàng)新。
嫦娥二號任務要闖的第一道難關是運載火箭將衛(wèi)星直接送入地月轉移軌道，以更快捷的方式直奔月宮?！伴L三丙”火箭主任設計師李聃說：“解決這一難題的關鍵是地月轉移軌道的軌道設計，而這一設計受到火箭一級落區(qū)、測控網(wǎng)覆蓋范圍和地、月、日三者之間的運動規(guī)律等多種因素的制約?！?/p>
面對難題，李聃和他的同事們在繼承以往彈道設計理論和經(jīng)驗的基礎上，先后查閱和研究了上百種相關文獻，推導了數(shù)十頁彈道設計模型，編寫了近萬行軟件和幾千條彈道仿真計算優(yōu)化設計。他們精確地計算并選定了運載火箭的變軌時機，又通過大量的模擬試驗，對入軌精度和推進劑剩余量進行了穩(wěn)妥可靠的分析。最終，經(jīng)過來自全國各地專家的反復核算，認定這條奔月軌道設計合理而完美。
１０月１日１９時２５分，嫦娥二號衛(wèi)星準確進入地月轉移軌道。
“這是長征火箭的又一次重大技術突破?！薄伴L三甲”系列火箭總指揮岑拯自豪地說，“這個技術的掌握，為我國探月工程后繼任務的順利實施打下了牢固的基礎，甚至對未來火星探測、金星探測都具有積極意義。”降軌探測是嫦娥二號最重要的使命之一，也是對它最大的考驗。
嫦娥二號衛(wèi)星在１００公里的環(huán)月圓軌道上運行一段時間后，要進入近月點１５公里、遠月點１００公里的橢圓軌道，然后順軌道飛到月球正面的虹灣上空１５公里處，并對這片地區(qū)進行優(yōu)于１．５米分辨率的成像，為后續(xù)月球軟著陸提供精細資料。
嫦娥二號任務衛(wèi)星系統(tǒng)總設計師黃江川說，嫦娥二號衛(wèi)星要想在最近點接近虹灣，就必須在其反方向降軌，位置恰恰在月球的背面?！斑@樣我們就看不見衛(wèi)星，測控也夠不著，只能靠衛(wèi)星自主去完成降軌。這個動作風險很大?！?/p>
與嫦娥一號相比，嫦娥二號另一項重要突破就是實現(xiàn)精確探測，獲得分辨率小于１０米，甚至近月點１５公里時達到分辨率１﹒５米以上的全球最為清晰的月面圖像。因此，原有的相機力不勝任，要重新研制高分辨率的ＴＤＩ－ＣＣＤ相機。
曾經(jīng)為嫦娥一號衛(wèi)星研制過ＣＣＤ相機的中國科學院西安光學機械研究所，再次承擔了研制重任。研究所科研人員全力以赴，晝夜突擊。
在設計階段，他們突破了提高分辨率的各種技術難題，把住了質量源頭；在初樣階段，他們完成了全面系統(tǒng)實驗，驗證了在空間飛行環(huán)境中的承受能力；在正樣階段，他們抓質量控制，最終高水平、高質量、高效率地完成了研制任務。
從１０月２７日開始，嫦娥二號用新研制的ＴＤＩ－ＣＣＤ相機對虹灣地區(qū)進行了為期兩天的拍照。１１月８日，月球虹灣區(qū)域局部影像圖精彩亮相。
“嫦娥一號拍出的月球圖的分辨率是１２０米，只能發(fā)現(xiàn)直徑大于３６０米的月球坑；而在嫦娥二號拍的虹灣區(qū)域局部影像圖上，我們可以看到直徑４米的月球坑和３米左右的石塊?！碧皆鹿こ淘虑驊每茖W首席科學家、國家天文臺臺長嚴俊說。
在全體科研人員的努力下，經(jīng)過１０００多個日日夜夜的拼搏奮戰(zhàn)，嫦娥二號任務六大創(chuàng)新與突破終于一一實現(xiàn)，科學目標也正在陸續(xù)實現(xiàn)。
“堅持勇于探索、敢于超越的創(chuàng)新精神和科學求實、精益求精的工作作風，不斷提高自主創(chuàng)新能力，是嫦娥二號任務取得成功的關鍵所在?！标惽蟀l(fā)說。
積累經(jīng)驗，造就隊伍——嫦娥二號成功為嫦娥三號“落月”打下基礎
細節(jié)決定成敗，質量重于泰山。這句話在航天界可謂金科玉律。在航天界，哪怕一個微小的疏忽，都有可能給整個工程帶來災難性的后果。
作為探月工程二期的先導星，嫦娥二號任務是我國探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略第二步的開局之戰(zhàn)，使命重大，容不得半點疏忽。
探月工程領導小組始終把產(chǎn)品質量和可靠性作為決戰(zhàn)的核心，確保實現(xiàn)高質量建造、高可靠發(fā)射。
２０１０年１月１８日，探月工程二期第二次工作會在京召開，工程總指揮陳求發(fā)、總設計師吳偉仁向五大系統(tǒng)的總指揮、總設計師頒發(fā)了《嫦娥二號任務責任書》。
保質量，保進度，保安全，保成功！
在嫦娥二號任務中，具有航天特色的工程兩總系統(tǒng)繼續(xù)得以堅持并發(fā)揮著關鍵作用——總指揮進行人、財、物各方面的總協(xié)調(diào)，對工程負全責；總設計師主要負責技術方案、技術路線、技術攻關，對工程的技術負全責。工程兩總系統(tǒng)如同馬車的兩個輪子，并力向前，才能確保工程的順利推進。
嫦娥二號工程下面分成了五大系統(tǒng)——運載火箭系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)和地面應用系統(tǒng)，這五大系統(tǒng)參與的單位約有上千家，參與的人員有數(shù)萬。這個涉及如此眾多的單位和人員的龐大工程能有條不紊地進行，得益于嚴格實行的逐級責任制。
各負其責，群策群力，為圓滿完成任務奠定了堅實的基礎。
嫦娥二號衛(wèi)星ＧＮＣ分系統(tǒng)是衛(wèi)星控制姿態(tài)和在軌穩(wěn)定度的關鍵所在。為提高衛(wèi)星的姿態(tài)穩(wěn)定度，科研人員將該系統(tǒng)重要部件——紫外敏感器的軟件進行了優(yōu)化。在一次嫦娥二號衛(wèi)星整星電測中，紫外敏感器某線路通信功能出現(xiàn)異常情況。
為了徹底解決這一問題，ＧＮＣ分系統(tǒng)副總師王曉磊和相關人員一頭扎進實驗室，開始涉及上百種可能的排除試驗。
第一種組合，故障現(xiàn)象不對，繼續(xù)！第二種組合，故障現(xiàn)象也不對，繼續(xù)！待測試完所有項目并成功復現(xiàn)了整星測試時的故障時，他們在興奮和放松之余發(fā)現(xiàn)，時間已經(jīng)是幾天以后了……
作為一項系統(tǒng)工程，嫦娥二號是團結協(xié)作的結果；但是，在工程實施過程中，也引入了有利于科技發(fā)展的平等競爭機制。
在探月工程中，凡有條件進行競爭擇優(yōu)的項目，都要通過招標的方式來確定承研承制單位。對不適宜競爭的多學科技術集成項目，也通過設計方案公開征集、多方案優(yōu)選或優(yōu)化組合、聯(lián)合研制開發(fā)等形式開展多層次的技術合作，充分利用全社會的科技力量。嫦娥二號任務實施以來，有近４０家高校和社會科研機構加入到探月工程中來。
探月是高風險的航天活動。僅火箭系統(tǒng)就有３萬多個元器件、將近１０萬根電纜電線、４８００多條焊縫，衛(wèi)星系統(tǒng)有５萬多個元器件。
“我們火箭和衛(wèi)星加起來，在空中要點火起爆的火工品有２００多種。這些火工品能不能準確起爆，這些焊縫有沒有漏的，八萬多個元器件質量有沒有問題，任何一個出問題都會影響整個工程的成敗?！眳莻ト收f。
為確保萬無一失，對于每個可能出現(xiàn)的風險，工程各系統(tǒng)都做好縝密的故障應對措施，制定完備的預案——
衛(wèi)星和火箭系統(tǒng)最終形成１１１項應急處理預案；
測控系統(tǒng)準備了１０８個應急預案，制定了１５３種故障處理對策；
發(fā)射場系統(tǒng)則梳理了需重點關注的關鍵設備，完善了應急預案，確保每一項設備都“健康上崗”。
“我們能做的事情是盡可能把工作做細，必須精細、精細、再精細，要讓全體科研人員插上想象的翅膀，充分地去想，把各種可能盡量想全，做足預案。不怕做不到，就怕想不到，這是航天的經(jīng)驗之談。”探月工程副總設計師于登云說。
不放過一個微小失誤，不遺留一個故障隱患，一步一個腳印，嫦娥二號任務就是這樣一步步走向成功。
嫦娥二號任務的圓滿成功，是繼我國首次月球探測工程成功后取得的又一重大成就，是建設創(chuàng)新型國家進程中的又一重要成果，是中國人民攀登世界科技高峰的又一壯舉。
２０１０年１１月８日，在探月工程嫦娥二號任務取得圓滿成功之際，黨中央、國務院和中央軍委發(fā)出賀電，稱贊這一壯舉對于進一步推動我國航天事業(yè)發(fā)展，提升我國綜合國力和民族凝聚力，激勵全黨全國各族人民更加意氣風發(fā)地投身改革開放和社會主義現(xiàn)代化建設，不斷把中國特色社會主義偉大事業(yè)推向前進，具有重大而深遠的意義。
嫦娥二號向祖國和人民交付了一份完美的答卷。但這不是一個結束，而是又一個新的起點。在邁向深空探測的征途上，中國航天，必將向前再向前，不斷續(xù)寫新的輝煌！
