聚焦嫦娥二號任務(wù)五大關(guān)節(jié)點
新華社四川西昌１０月１日電（新華社記者）嫦娥二號任務(wù)是我國實施的第二次月球探測，也是全世界第１２７次月球探測。作為我國探月工程二期工程技術(shù)的先導(dǎo)星，嫦娥二號衛(wèi)星擔(dān)負(fù)著探月一期工程和二期工程之間承上啟下的作用，其任務(wù)實施過程有五大關(guān)節(jié)點。
關(guān)節(jié)點一：發(fā)射——“嫦娥”再次飛天
將嫦娥一號衛(wèi)星送上太空的是長征三號甲運載火箭，而本次發(fā)射將使用長征三號丙運載火箭。
中國運載火箭技術(shù)研究院總體設(shè)計部高級工程師李聃說，長征三號甲系列火箭包括長征三號甲、長征三號乙和長征三號丙三種構(gòu)型。長征三號甲系列火箭的電氣系統(tǒng)的單機(jī)、發(fā)電機(jī)等基本可以通用，差別在于長三乙是在長三甲的基礎(chǔ)上捆綁了４個助推器，而長三丙是在長三甲的基礎(chǔ)上捆綁了２個助推器。
從運載能力上看，長三甲火箭的標(biāo)準(zhǔn)地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力是２６００公斤，長三乙是我國目前最大的高軌道運載火箭，它的運載能力達(dá)到了５５００公斤，長三丙的運載能力為３８００公斤。
“因為嫦娥二號的起飛重量是２４８０公斤，不必使用長三乙；但嫦娥二號要直接進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，而長三甲的運載能力不足以把衛(wèi)星送入地月轉(zhuǎn)移軌道，所以最后選擇使用長三丙。”李聃說。
關(guān)節(jié)點二：地月轉(zhuǎn)移——直接快速奔月
火箭發(fā)射后的１４６．６秒、２５７．９秒和３３２．４秒將分別進(jìn)行二級分離、拋整流罩和三級分離，在發(fā)射后的１５３３秒進(jìn)行星箭分離后，衛(wèi)星將進(jìn)入近地點高度２００公里、遠(yuǎn)地點高度約３８萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道直接奔月，而不是像嫦娥一號那樣在環(huán)繞地球的調(diào)相過度軌道飛行７天后再進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道開始奔月。嫦娥二號直接奔月只需要７天，這是一大創(chuàng)新。
“打個比方，嫦娥一號是我們的大姑娘，大姑娘遠(yuǎn)嫁月球，先圍著‘娘家’繞了３圈，走了１４天才到月球；嫦娥二號是二姑娘，也要遠(yuǎn)嫁月球，我們希望她能夠走捷徑，直接進(jìn)入３８萬公里的奔月軌道?！碧皆鹿こ炭傇O(shè)計師吳偉仁說，這樣既可以節(jié)省火箭推進(jìn)劑，也可以為衛(wèi)星探測和試驗留出更多時間。
關(guān)節(jié)點三：近月制動——深空中的“急剎車”
當(dāng)星箭分離后衛(wèi)星將進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時，其速度將超過第一宇宙速度，達(dá)到約１１公里每秒。此后，嫦娥二號衛(wèi)星將經(jīng)歷太陽翼展開、修正軌道、空間環(huán)境探測、巡航、Ｘ頻段測試實驗、紫外導(dǎo)航試驗等步驟，這個過程將歷時約１１２小時，與嫦娥一號衛(wèi)星的１１４小時大致相當(dāng)。
當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時，衛(wèi)星就必須“急剎車”，也就是近月制動，以確保衛(wèi)星既能被月球準(zhǔn)確捕獲，也不會撞上月球，并由此進(jìn)入近月點１００公里、周期１２小時的橢圓軌道。再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整，進(jìn)入１００公里的極月圓軌道。
“相比嫦娥一號在距月面２００公里處被月球捕獲，嫦娥二號將在距月面１００公里處進(jìn)行制動，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(yīng)增大，這大大提高了對衛(wèi)星制動控制精度的要求。”嫦娥二號衛(wèi)星總設(shè)計師黃江川說。
關(guān)節(jié)點四：降軌——與月球“親密接觸”
當(dāng)嫦娥二號衛(wèi)星進(jìn)入１００公里的極月圓軌道之后，衛(wèi)星將擇機(jī)變軌，進(jìn)入１００公里×１５公里橢圓軌道與月球“親密接觸”——用ＣＣＤ立體相機(jī)在１５公里近月點拍攝分辨率優(yōu)于１．５米的虹灣預(yù)選著陸區(qū)圖像，并驗證軌道機(jī)動與快速測定軌等相關(guān)技術(shù)，為后續(xù)著陸任務(wù)做準(zhǔn)備。
“月球上的高山和溝谷與地球大體相似，按月平面計算的話，有１０公里左右的高山，也有１０公里左右的溝谷，這對我們的衛(wèi)星控制技術(shù)和測控技術(shù)的要求更高了，因為弄不好就可能撞到月球上去。”吳偉仁說。
關(guān)節(jié)點五：升軌——繼續(xù)相關(guān)技術(shù)試驗和科學(xué)探測
衛(wèi)星在１００公里×１５公里軌道運行１－２天后，將返回１００公里環(huán)月軌道，全部載荷將開機(jī)，繼續(xù)開展為期約半年的技術(shù)試驗和科學(xué)探測。
嫦娥二號衛(wèi)星將利用ＣＣＤ立體相機(jī)和改進(jìn)的激光高度計進(jìn)行月面地形地貌探測，獲得分辨率優(yōu)于１０米的月表圖像和更精細(xì)的月表高程數(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(xì)結(jié)構(gòu)、斷裂和環(huán)形構(gòu)造提供原始資料。
此外，嫦娥二號衛(wèi)星還將利用改進(jìn)的γ／Ｘ射線譜儀、微波輻射計、空間環(huán)境探測儀等設(shè)備，對月表元素和物質(zhì)成分、月壤特性、地月空間環(huán)境進(jìn)行探測，以估算月壤厚度，獲得更高空間分辨率和探測精度的元素分布圖。
對于嫦娥二號的最終命運，黃江川表示，有可能將根據(jù)衛(wèi)星在軌運行情況對月球做補充探測并最終落月，也有可能讓其飛出地月環(huán)境或回“娘家”。最終采用哪種方式還要看前期主任務(wù)執(zhí)行情況以及衛(wèi)星的狀態(tài)和能力。
“到時候各方專家將匯集在一起，共同研究決定嫦娥二號衛(wèi)星的最終命運，為其選擇一個可利用價值最大的歸宿?！保ㄓ浾吆巫谟濉兹鹧?、王玉山、陳玉明）
嫦娥二號將“睜大眼”看清虹灣
新華社四川西昌１０月１日電（記者何宗渝、王玉山）虹灣地區(qū)是我國嫦娥三號的預(yù)選著陸區(qū)，按照探月二期工程計劃，嫦娥二號衛(wèi)星將對這一區(qū)域進(jìn)行分辨率優(yōu)于１．５米的成像試驗，為嫦娥三號探路。
虹灣是怎樣一個地方，為什么選擇這里作為嫦娥三號的預(yù)選著陸區(qū)？
虹灣，又名“彩虹灣”。當(dāng)我們仰望夜空時，就能看到月球上有大面積的暗黑色區(qū)域，那就是月海。月海并不是真正意義上的海，而是由類似地球玄武巖的巖石組成的平原，月海伸向月陸的部分稱為月灣和月沼，虹灣就是月球的月灣之一。
據(jù)探月工程總設(shè)計師吳偉仁介紹，虹灣位于月球北緯４３度左右、西經(jīng)３１度左右，南北長約１００公里、東西長約３００公里?！拔覀冞x了四五個預(yù)選著陸區(qū)，首選是虹灣，因為該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，有典型性，具有很高的科學(xué)探測價值，這是出于科學(xué)的考慮。”吳偉仁說。
“月球上有些地方其他國家已經(jīng)去過了，我們要選擇一個其他國家沒有探測過的地方?！眳莻ト收f，“嫦娥二號衛(wèi)星如果能成功傳回虹灣地區(qū)高分辨率圖像，就標(biāo)志著這次任務(wù)取得圓滿成功。”
