总设计师称嫦娥二号在国庆期间发射系巧合

景荣

本稿来自四川新闻网 　　中国西昌卫星发射中心负责人昨日下午宣布，嫦娥二号任务发射场区指挥部第二次会议研究决定，嫦娥二号任务拟于9月30日开始加注火箭推进剂，10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射。如果遇到气候等原因，不能在第一窗口时间发射，还选择了10月2日和3日择机发射。 嫦娥二号卫星是探月工程二期的技术先导星，主要目的是验证嫦娥三号任务的部分关键技术，为后续的嫦娥三号、嫦娥四号探测器实现成功落月积累经验，进一步深化嫦娥一号月球科学探测。目前，嫦娥二号任务各系统状态良好，各项准备工作进展顺利。

　　选在国庆期间发射纯属巧合

　　中国探月工程有关负责人昨日表示，嫦娥二号将力争实现“零窗口”发射，为后续实施变轨和开展科学试验提供良好条件。“零窗口”发射是指在一定长度的发射窗口时间内，紧贴窗口上沿即最优时间实施发射。如果发射窗口为1时至1时30分，“零窗口”就是指1时整。

　　“如果在‘零窗口’发射，卫星无需中途修正就能进入预定轨道，可节省燃料从而为后续工作留下更多动力。”西昌卫星发射中心总工程师陶钟山说，继嫦娥一号后，嫦娥二号也瞄准“零窗口”发射。

　　嫦娥二号卫星携带燃料为1300多公斤。计算表明，在35分钟的窗口时间内，“零窗口”发射能比按后沿发射节省180公斤燃料。探月工程副总设计师于登云介绍，决定发射窗口的因素包括：工程的任务目标，地日月运动规律及太阳对飞行过程中能源采集的影响，测控覆盖能力，发射场区天气状况以及轨道环境等。

　　“‘零窗口’需几大系统协同，任何一个系统‘掉链子’都无法实现。”卫星系统总设计师黄江川同时表示，发射日期选在国庆期间是巧合。

　　全面解密嫦娥二号

　　天气影响

　　国庆前期阵性降水 无碍发射

　　中国气象局应急减灾与公共服务司司长陈振林昨日在气象局新闻发布会上回答记者提问时说，从目前情况来看，从9月29日到10月3日，西昌卫星发射中心天气以阴天间多云为主，有阵性降水。

　　根据中国气象局国家空间天气预警中心的判断，预计9月30日到国庆假期前期，空间天气平稳，太阳活动水平低，对“嫦娥二号”发射没有不利的影响。

　　他表示，气象部门会为发射中心做好滚动气象保障服务。

　　长三丙火箭

　　捆绑2助推器 运载能力居中

　　嫦娥一号发射使用长征三号甲火箭，嫦娥二号使用的是长征三号丙。两者有何不同？长征三号甲系列火箭共3种构型，包括长三甲、长三乙、长三丙。长三甲系列火箭的电气系统的单机、发电机基本可以通用，差别在于长三乙是在长三甲基础上捆绑4个助推器，长三丙是在长三甲基础上捆绑2个助推器。在运载能力上，长三甲火箭的标准地球同步转移轨道运载能力是2600公斤，长三乙是我国目前最大的高轨道运载火箭，运载能力达5500公斤。长三丙则达到3800公斤。选择长三丙，是因嫦娥二号起飞重量是2480公斤，不必使用长三乙；但嫦娥二号要直接进入地月转移轨道，而长三甲运载能力不足，所以最后选择长三丙。“不过，嫦娥三号会使用捆绑了4个助推器的长三乙火箭。”

　　嫦娥二号卫星

　　嫦娥一号替补变身先导星

　　嫦娥二号卫星此次以我国探月二期工程先导星的身份出现，其实这颗卫星是与嫦娥一号卫星一同生产完成的，最初它的身份是嫦娥一号的备份星，在嫦娥一号任务获得圆满成功后，它的身份逐步演变成了目前的先导星。

　　我国首次月球探测工程于2004年4月正式立项，命名为嫦娥一号。同年12月，经中央专委决策增加嫦娥一号备份星，其与嫦娥一号飞行状态完全相同的正样产品于2007年全部研制完成。2007年嫦娥一号成功后，2008年嫦娥二号卫星最终被确定为以嫦娥一号卫星为基础，根据任务要求进行技术改进后，作为“探月二期工程先导星”，开展先期飞行试验。

　　携带相机

　　4个微小相机 仅手掌大小

　　与嫦娥一号携带的CCD立体相机不同，嫦娥二号卫星安装了3台监视相机与一台降落相机。3台监视相机即490N发动机监视相机、定向天线监视相机及太阳翼监视相机。相机通过系统优化设计可做到手掌大小，重量仅三四百克，集成了光、机、电、热等先进技术，能够承受卫星发射过程的强烈力学冲击，并能在恶劣的太空环境下使用。相机集成了自动拍摄、实时图像压缩等智能操作，具备“动静相宜”的拍摄能力，并能做到长寿命，高可靠。

　　嫦娥二号安装的降落与监视相机，可为其他航天活动的在轨监视提供重要的参考价值。该类型的相机在空间活动监视、深空探测、交会对接等领域有着广阔的应用前景。

　　四大科学目标

　　获取月球表面三维影像

　　探测月球物质成分

　　一、获取月球表面三维影像，分辨率优于10米。利用CCD立体相机获取高分辨率的月球表面三维影像，结合激光高度计获取的月表地形高程数据，可获取月球表面高精度地形数据，为后续着陆区优选提供依据，同时为划分月球表面的地貌单元精细结构、断裂和环形构造，提供原始资料。

　　二、探测月球物质成分。利用经技术改进的γ射线谱仪和X射线谱仪，可以探测月球表面9种元素———硅、镁、铝、钙、钛、钾、钍、铀的含量与分布特征，获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。

　　三、探测月壤特性。利用微波探测技术，测量月球表面的微波辐射特征，获取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波辐射亮度温度数据，估算月壤厚度。

　　四、探测地月与近月空间环境。嫦娥二号卫星在轨运行期间正是太阳活动高峰年，是探测研究太阳高能粒子事件、CME、太阳风，及它们对月球环境影响的最佳探测时期。利用太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器，获取行星际太阳高能粒子与太阳风离子的通量、成分、能谱及其随时空变化的特征，可研究太阳活动与地月空间及近月空间环境的相互作用；获取地月空间环境数据，可为后续探月工程提供环境科学数据。

　　中国探月工程三大阶段

　　嫦娥二号拉开中国探月工程二期大幕

　　一期 绕

　　2004年～2007年，研制和发射我国首颗月球探测卫星，实施绕月探测。这一阶段主要任务是研制和发射月球探测卫星，突破绕月探测关键技术，对月球地形地幔、部分元素及物质成分、月壤特性、地月空间环境等进行全球性、整体性与综合性的探测，并初步建立我国月球探测航天工程系统。

　　二期 落

　　2013年前后，进行首次月球软着陆和自动巡视勘测。突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥控操作、深空探测运载火箭发射等关键技术，研制和发射月球软着陆探测器和巡视探测器，实现月球软着陆和巡视探测。嫦娥二号作为“探月二期工程先导星”，将开展先期飞行试验。

　　三期 回

　　2020年前，进行首次月球样品自动取样返回探测。突破采样返回探测器小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等技术；在现场分析取样基础上，采集关键性样品返回地球，进行试验室分析研究；深化对地月系统的起源与演化的认识。在“绕”“落”“回”均成功后，再进行人登上月球的计划。

　　飞行第一阶段

　　按照任务计划，卫星将由长征三号丙运载火箭送入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的直接奔月轨道，然后奔月飞行约112小时。

　　飞行第二阶段

　　当卫星到达月球附近的特定位置时，实施近月制动及轨道调整，进入100公里工作轨道。

　　飞行第三阶段

　　之后，卫星择机变轨，进入100公里×15公里椭圆轨道，验证轨道机动和飞行技术，拍摄后续任务虹湾预选着陆区图像，然后返回100公里圆轨道，并开展相关技术试验和科学探测。

　　嫦娥二号六大突破

　　奔月时间14天缩为7天

　　突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术。嫦娥一号是先发射到地球附近的过渡轨道，再经过自身多次调整进入奔月轨道；而嫦娥二号将由长征三号丙运载火箭直接送入近地点200公里，远地点约38万公里的奔月轨道，这样效率更高。嫦娥一号用了近14天进入工作轨道，嫦娥二号7天内就可做到。相比之下，嫦娥二号任务对运载火箭推力要求更大，入轨精度和控制精度要求更高。

　　远距离测控通信效果更好

　　试验X频段深空测控技术，初步验证深空测控体制。嫦娥二号任务飞行测控将首次验证我国新建的X频段深空测控体制。相比嫦娥一号任务中使用的S频段卫星测控网，X频段无线电传输信号频率更高，远距离测控通信效果更好。

　　100公里近月捕获技术

　　验证100公里月球轨道捕获技术。相比嫦娥一号在距月面200公里处被月球捕获，嫦娥二号选择与嫦娥三号任务相似的奔月、月球捕获轨道，通过实际飞行掌握直接奔月和100公里近月捕获技术，为嫦娥三号任务探索技术途径。嫦娥二号将在距月面100公里处进行制动，飞行速度更快，轨道更低，制动量更大，同时月球不均匀重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大，大大提高了对卫星制动控制精度的要求。

　　数据传输速率提高一倍

　　试验低密度校验码(LDPC)遥测信道编码、高速数据传输、降落相机等技术。试验全新的着陆相机，数据传输能力大幅提高。嫦娥二号增加配置了降落相机，以检验对月成像能力，为嫦娥三号月面软着陆做准备。数据传输速率也由嫦娥一号的3兆每秒翻倍为6兆每秒，还将进行12兆每秒的传播速率试验，以期满足数据传输量增大的需求。

　　轨道距月球最近15公里

　　验证100公里×15公里轨道机动与快速测定轨技术。开展100公里×15公里轨道机动试验，验证嫦娥三号任务着陆前在不可见弧段变轨的星地协同程序；测试将飞行轨道由100公里圆轨道调整为远月点100公里、近月点15公里的椭圆轨道的能力，这些测定轨数据对深入研究月球重力场分布，提高重力场模型精度有重要意义。

　　相机分辨率由120米优化至1.5米

　　对嫦娥三号预选着陆区进行高分辨率成像试验。嫦娥一号搭载的CCD相机分辨率为120米。而嫦娥二号的CCD立体相机在15公里近月点处对嫦娥三号任务预选着陆区进行优于1.5米分辨率成像试验；在100公里圆轨道，对预选着陆区进行优于10米分辨率成像。利用预案着陆区月表图像，绘制三维地形图，有利于定量评估预选着陆区的特性，提高嫦娥三号任务着陆安全性。

　　国外探月计划

　　美国

　　2009年利用一枚运载火箭将两个月球探测器发射升空，被视为美国“重返月球”战略计划的第一步。美国于2006年发布“重返月球”计划，计划2020年令宇航员重返月球，并逐步在月球建立永久基地，为载人探索火星做准备。

　　俄罗斯

　　计划于2012年向月球发射俄印联合研制的月球车。2015年前完成国际空间站本国舱段的建设，于2025年前在近地轨道建成有人驻守的空间站。在2025年前登月，2032年前建立月球长期考察站，2035年后登陆火星。

　　印度

　　2003年提出“登月计划”，共分3个阶段。2008年发射首个月球探测器“月船1号”。2011年拟实施“月船2号”项目，发射绕月探测器，并使一个机器人车在月球表面软着陆。2025年实现宇航员登月。此外，印计划2015年将首名宇航员送入太空。

　　日本

　　2007年发射“月亮女神”绕月卫星升空。计划于2020年左右派遣宇航员登月，并开始建设月球基地，预计于2030年完工。