嫦娥二號(hào)：從嫦娥一號(hào)備份星到二期工程先導(dǎo)星
新華社北京９月２９日電（記者 田兆運(yùn)）西昌衛(wèi)星發(fā)射中心即將發(fā)射的嫦娥二號(hào)衛(wèi)星此次將以我國(guó)探月二期工程先導(dǎo)星的身份出現(xiàn)，其實(shí)這顆衛(wèi)星是與嫦娥一號(hào)衛(wèi)星一同生產(chǎn)完成的，最初它的身份是嫦娥一號(hào)的備份星，在嫦娥一號(hào)任務(wù)獲得圓滿成功后，它的身份逐步演變成了目前的先導(dǎo)星。
我國(guó)首次月球探測(cè)工程于２００４年４月１６日正式立項(xiàng)，命名為嫦娥一號(hào)。同年１２月２０日，經(jīng)中央專(zhuān)委決策增加嫦娥一號(hào)備份星，其與嫦娥一號(hào)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(hào)衛(wèi)星任務(wù)工程目標(biāo)圓滿成功后，繞月探測(cè)工程領(lǐng)導(dǎo)小組對(duì)備份星任務(wù)確定了如下原則：２００９年或２０１０年發(fā)射一顆月球探測(cè)衛(wèi)星，技術(shù)有所進(jìn)步，有限經(jīng)費(fèi)。根據(jù)該原則，探月與航天工程中心組織各系統(tǒng)開(kāi)展了備份星任務(wù)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(hào)。
２００８年６月２４日，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星專(zhuān)題研究會(huì)召開(kāi)，根據(jù)會(huì)議精神，月球探測(cè)工程中心于次日組織各大系統(tǒng)召開(kāi)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星任務(wù)方案補(bǔ)充論證會(huì)，明確提出：“嫦娥二號(hào)衛(wèi)星作為探月工程二期的技術(shù)試驗(yàn)星，要以驗(yàn)證二期工程技術(shù)為重點(diǎn)，合理確定工程目標(biāo)和科學(xué)目標(biāo)?！?/p>
作為衛(wèi)星研制方的中國(guó)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(bào)探月與航天工程中心。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星最終被確定為以嫦娥一號(hào)衛(wèi)星為基礎(chǔ)，根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)后，作為“探月二期工程先導(dǎo)星”，開(kāi)展先期飛行試驗(yàn)。
嫦娥二號(hào)衛(wèi)星將完成六大工程目標(biāo)和四大科學(xué)目標(biāo)
新華社西昌9月29日電（記者 何宗渝、陳玉明）嫦娥二號(hào)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(jī)發(fā)射。據(jù)探月工程有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星將完成六大工程目標(biāo)和四大科學(xué)目標(biāo)。
六大工程目標(biāo)包括：
一、突破運(yùn)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(jìn)入奔月軌道的彈道設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)載火箭低溫三子級(jí)滑行時(shí)間可調(diào)技術(shù)，利用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)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(wù)的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。
二、試驗(yàn)X頻道深空測(cè)控技術(shù)，初步驗(yàn)證深空測(cè)控體制。在嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上搭載X頻段應(yīng)答機(jī)，與我國(guó)X頻段地面測(cè)控設(shè)備配合，驗(yàn)證X頻段測(cè)控體制，為嫦娥三號(hào)任務(wù)積累工程經(jīng)驗(yàn)。
三、驗(yàn)證100公里月球軌道捕獲技術(shù)。選擇與嫦娥三號(hào)任務(wù)相似的奔月、月球捕獲軌道，通過(guò)實(shí)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(hào)任務(wù)探索技術(shù)途徑；嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在100公里軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，探測(cè)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(cè)熱紅外分析模型的準(zhǔn)確性。
四、驗(yàn)證100公里×15公里軌道機(jī)動(dòng)與快速測(cè)定軌技術(shù)。開(kāi)展100公里×15公里軌道機(jī)動(dòng)試驗(yàn)，驗(yàn)證嫦娥三號(hào)任務(wù)著陸前在不可見(jiàn)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(yàn)證100公里×15公里軌道快速測(cè)定軌能力，這些測(cè)定軌數(shù)據(jù)對(duì)深入研究月球重力場(chǎng)分布，提高重力場(chǎng)模型精度有重要意義。
五、試驗(yàn)低密度校驗(yàn)碼（LDPC）遙測(cè)信道編碼、高速數(shù)據(jù)傳輸、降落相機(jī)等技術(shù)。配置降落相機(jī)，校驗(yàn)其對(duì)月成像能力；試驗(yàn)強(qiáng)糾錯(cuò)能力的LDPC信道編譯碼技術(shù)，提高衛(wèi)星遙測(cè)鏈路性能，為探月工程和其他深空探測(cè)項(xiàng)目提供技術(shù)儲(chǔ)備；將衛(wèi)星數(shù)傳碼速率提高至6Mbit/s，試驗(yàn)12 Mbit/s，以期滿足數(shù)據(jù)傳輸量增大的需求。
六、對(duì)嫦娥三號(hào)任務(wù)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行高分辨率成像試驗(yàn)。在100公里×15公里軌道，CCD立體相機(jī)在15公里近月點(diǎn)處對(duì)嫦娥三號(hào)任務(wù)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行優(yōu)于1.5米分辨率成像試驗(yàn)；在100公里圓軌道，對(duì)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行優(yōu)于10米分辨率成像。利用預(yù)案著陸區(qū)月表圖像，繪制三維地形圖，有利于定量評(píng)估預(yù)選著陸區(qū)的特性，提高嫦娥三號(hào)任務(wù)著陸安全性。
四大科學(xué)目標(biāo)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(jī)獲取高分辨率的月球表面三維影像，結(jié)合激光高度計(jì)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(shí)為劃分月球表面的地貌單元精細(xì)結(jié)構(gòu)、斷裂和環(huán)形構(gòu)造，提供原始資料。
二、探測(cè)月球物質(zhì)成分。利用經(jīng)技術(shù)改進(jìn)的γ射線譜儀和X射線譜儀，可以探測(cè)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(cè)精度的元素分布圖。
三、探測(cè)月壤特性。利用微波探測(cè)技術(shù)，測(cè)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(cè)地月與近月空間環(huán)境。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間正是太陽(yáng)活動(dòng)高峰年，是探測(cè)研究太陽(yáng)高能粒子事件、CME、太陽(yáng)風(fēng)，及它們對(duì)月球環(huán)境影響的最佳探測(cè)時(shí)期。利用太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器和太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器，獲取行星際太陽(yáng)高能粒子與太陽(yáng)風(fēng)離子的通量、成分、能譜及其隨時(shí)空變化的特征，可研究太陽(yáng)活動(dòng)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(xué)數(shù)據(jù)。
嫦娥二號(hào)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(hào)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(jī)發(fā)射。作為我國(guó)探月工程二期工程的技術(shù)先導(dǎo)星，嫦娥二號(hào)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(hào)任務(wù)選用長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由運(yùn)載火箭將衛(wèi)星直接送入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬(wàn)公里的奔月軌道。相比嫦娥一號(hào)先發(fā)射到地球附近的調(diào)相過(guò)渡軌道，再經(jīng)過(guò)多次調(diào)整進(jìn)入奔月軌道，嫦娥二號(hào)取消了調(diào)相軌道飛行，改為直接進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，節(jié)省了7天時(shí)間。
二是環(huán)月飛行軌道控制技術(shù)。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在奔月途中，將視情況進(jìn)行2-3次軌道修正，以保證與月球準(zhǔn)確交匯。經(jīng)過(guò)約112小時(shí)的奔月飛行，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)距月球100公里的近月點(diǎn)實(shí)施三次近月制動(dòng)，進(jìn)入高度100公里、傾角90°的環(huán)月工作軌道。相比嫦娥一號(hào)在200公里處的近月捕獲，嫦娥二號(hào)實(shí)施近月捕獲時(shí)飛行速度更快、軌道更低、制動(dòng)量更大，同時(shí)月球不均勻重力場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星軌道的攝動(dòng)影響也相應(yīng)增大，大大提高了對(duì)衛(wèi)星制動(dòng)控制精度的要求。
三是深空測(cè)控通信技術(shù)。在嫦娥二號(hào)任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，將首次試驗(yàn)低密度校驗(yàn)碼（LDPC）遙測(cè)信道編碼技術(shù)，以提高星地通信能力；首次試驗(yàn)X頻段測(cè)控體制和校差差分單向測(cè)距等技術(shù)，以提高衛(wèi)星測(cè)定軌精度；首次開(kāi)展紫外敏感其自主導(dǎo)航、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍囼?yàn)、為后續(xù)探月及深空探測(cè)任務(wù)積累重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
四是高分辨率立體相機(jī)研制。新研制的TDI-CCD相機(jī)，能夠?qū)D像分辨率從嫦娥一號(hào)的120米提高到10米左右，在15公里軌道處能達(dá)到1.5米。TDI-CCD相機(jī)采用多條線陣CCD對(duì)同一目標(biāo)多次曝光的原理，以滿足分辨率提高對(duì)相機(jī)曝光控制要求，是我國(guó)相關(guān)載荷研制技術(shù)的一個(gè)重要突破。
