嫦娥二號奔月飛行需112小時 將完成十大目標

中新網10月1日電根據日前公佈的消息，中國探月工程二期的技術先導星“嫦娥二號”將於今日至3日擇機在西昌衞星發射中心實施發射。此次任務的主要目的是驗證“嫦娥三號”任務的部分關鍵技術，為後續的“嫦娥三號”、“嫦娥四號”探測器實現成功落月積累經驗，進一步深化“嫦娥一號”月球科學探測。

據從中國西昌衞星發射中心傳來的消息，承擔“嫦娥二號”衞星發射任務的“長征三號丙”運載火箭9月30日開始燃料加註。燃料加註是測試、準備工作中的最後一道工作，之後，發射場進入發射程序。

據介紹，火箭燃料分為常規推進劑和低温推進劑兩種。30日進行的是為火箭一、二級和助推器加註常規推進劑，整個加註時間約為5小時。由於火箭第三級使用的是質量更輕、能量更高的低温推進劑，這部分燃料的加註要到發射前8個小時才開始。一旦開始加註低温推進劑，發射就進入不可逆狀態。

探月工程二期開路先鋒

“嫦娥二號”任務的主要目標，是為探月工程二期實現月面軟着陸開展部分關鍵技術試驗，積累工程經驗，並在“嫦娥一號”任務基礎上繼續月球科學的探測和研究。據介紹，嫦娥二號衞星在嫦娥一號備份星基礎上進行技術改進，是二期工程的技術先導星。

探月工程副總設計師於登雲説，所謂“先導”，是相對於探月工程二期中的“嫦娥三號”、“嫦娥四號”而言，主要體現在直接奔月、100公里軌道繞月、變軌到離月球15公里軌道、對備選着陸區進行高分辨率成像等方面。

“嫦娥二號”任務選擇與“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，將為“嫦娥三號”月球軟着陸任務探索技術途徑。專家比喻説，“嫦娥二號”就是探月工程二期的開路先鋒。

據探月工程相關技術負責人介紹，嫦娥二號衞星的探月活動整個過程大致為：在西昌衞星發射中心，長征三號丙運載火箭將把嫦娥二號衞星送入近地點高度200公里、遠地點高度38萬公里的直接奔月軌道。衞星奔月飛行約需112小時，期間計劃進行2—3次軌道修正。

當衞星到達月球附近的特定位置時，實施近月制動，進入近月點100公里的橢圓軌道。再經過兩次軌道調整，進入100公里的極月圓軌道。之後，衞星擇機變軌，進入100公里乘15公里的橢圓軌道，拍攝探月後續任務着陸的月球虹灣備選着陸區圖像。1—2天后，衞星返回100公里環月軌道，繼續開展技術試驗和科學探測。

“嫦娥二號”任務的關鍵環節有三個，是公眾可以關注的看點：

——第一個環節，就是衞星要直接發射到奔月軌道也就是地月轉移軌道的入口，能不能精確入軌，被認為是最關鍵的一個環節。

——第二個環節，是衞星到達月球附近的時候，能不能被月球捕獲。

——第三個環節，就是繞月一段時間過後衞星要進行降軌。因為降軌必須在月球的背面，地面測控系統夠不着，完全靠衞星自主控制。

“嫦娥二號”將完成十大目標

據探月工程有關負責人介紹，“嫦娥二號”任務主要分為工程和科學兩大目標。從工程上來説，“嫦娥二號”任務這次有兩大目標，即驗證先進技術、探測備選着陸區。

嫦娥二號衞星系統副總設計師饒偉説，嫦娥二號衞星到15公里軌道上時特別對嫦娥三號探測器的備選着陸區勘測成像，獲取地形地貌信息以保證其未來安全着陸。

饒偉説，嫦娥三號探測器計劃於2013年左右發射並在月球軟着陸，目前選擇在月球的虹灣地區着陸，因此要對這麼一塊南北100公里、東西300公里的區域預先進行高分辨率成像。

從科學目標上説，“嫦娥二號”任務有四個科學目標，除了前面提到的要獲取分辨率優於10米的月球表面三維影像之外，還有探測分析月球表面元素含量與分佈、探測月壤、探測地月與近月空間環境。

六大工程目標包括：

——突破運載火箭直接將衞星發射至地月轉移軌道的發射技術。突破直接進入奔月軌道的彈道設計技術、運載火箭低温三子級滑行時間可調技術，利用長征三號丙運載火箭將衞星直接送入地月轉移軌道，降低二期工程後續任務的實施風險。

——試驗X頻道深空測控技術，初步驗證深空測控體制。在嫦娥二號衞星上搭載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驗。

——驗證100公里月球軌道捕獲技術。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，為嫦娥三號任務探索技術途徑；嫦娥二號衞星在100公里軌道長時間運行，探測100公里軌道空間環境，積累更多的近月空間環境數據，提高月球探測熱紅外分析模型的準確性。

——驗證100公里×15公里軌道機動與快速測定軌技術。開展100公里×15公里軌道機動試驗，驗證嫦娥三號任務着陸前在不可見弧段變軌的星地協同程序；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，這些測定軌數據對深入研究月球重力場分佈，提高重力場模型精度有重要意義。

——試驗低密度校驗碼(LDPC)遙測信道編碼、高速數據傳輸、降落相機等技術。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，提高衞星遙測鏈路性能，為探月工程和其他深空探測項目提供技術儲備；將衞星數傳碼速率提高至 6Mbit/s，試驗12 Mbit/s，以期滿足數據傳輸量增大的需求。

——對嫦娥三號任務預選着陸區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着陸區進行優於1.5米分辨率成像試驗；在100公里圓軌道，對預選着陸區進行優於10米分辨率成像。利用預案着陸區月表圖像，繪製三維地形圖，有利於定量評估預選着陸區的特性，提高嫦娥三號任務着陸安全性。

四大科學目標包括：

——獲取月球表面三維影像，分辨率優於10米。利用CCD立體相機獲取高分辨率的月球表面三維影像，結合激光高度計獲取的月表地形高程數據，可獲取月球表面高精度地形數據，為後續着陸區優選提供依據，同時為劃分月球表面的地貌單元精細結構、斷裂和環形構造，提供原始資料。

——探測月球物質成分。利用經技術改進的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、鈾的含量與分佈特徵，獲得更高空間分辨率和探測精度的元素分佈圖。

——探測月壤特性。利用微波探測技術，測量月球表面的微波輻射特徵，獲取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波輻射亮度温度數據，估算月壤厚度。

——探測地月與近月空間環境。嫦娥二號衞星在軌運行期間正是太陽活動高峯年，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徵，可研究太陽活動與地月空間及近月空間環境的相互作用；獲取地月空間環境數據，可為後續探月工程提供環境科學數據。

此次任務由5大系統構成 總投入約9億元

中國國防科工局探月與航天工程中心提供信息稱，“嫦娥二號”任務總經費投入大約9億人民幣，共由衞星、運載火箭、發射場、測控和地面應用5大系統構成。

衞星系統：由中國航天科技集團公司空間技術研究院為主承擔，其中有效載荷由中國科學院負責研製。其主要任務是研製“嫦娥二號”衞星，完成在軌試驗和探測任務。

運載火箭系統：由中國航天科技集團公司運載火箭技術研究院為主承擔，主要任務是改進研製“長征三號丙”運載火箭，將“嫦娥二號”衞星直接發射至近地點200公里、遠地點約38萬公里的地月轉移軌道。

發射場系統：由西昌衞星發射中心和北京特種工程研究院承擔，主要任務是完成發射場適應性改造及發射試驗任務的組織、指揮、實施和技術勤務保障。

測控系統：由北京跟蹤與通信技術研究所負責總體設計，北京航天飛行控制中心、西安衞星測控中心、中國衞星海上測控部和中科院上海天文台等單位承擔，並與歐空局積極開展國際測控聯網合作。主要任務是完成火箭發射、衞星奔月和在軌工作等全壽命的測控任務，並支持衞星系統開展相關技術試驗和科學探測任務。

地面應用系統：由中科院國家天文台為主承擔，負責科學探測計劃制定，有效載荷的在軌運行管理，探測數據的接收、處理、解譯和管理，並開展科學數據的研究與應用。

背景：中國探月工程三部曲

2020年前，中國月球探測工程以無人探測為主，分三個實施階段。

“繞”：2004年～2007年(一期)，研製和發射我國首顆月球探測衞星，實施繞月探測。這一階段主要任務是研製和發射月球探測衞星，突破繞月探測關鍵技術，對月球地形地幔、部分元素及物質成分、月壤特性、地月空間環境等進行全球性、整體性與綜合性的探測，並初步建立我國月球探測航天工程系統。

“落”：2013年前後(二期)，進行首次月球軟着陸和自動巡視勘測。主要任務是突破月球軟着陸、月面巡視勘察、深空測控通訊與遙控操作、深空探測運載火箭發射等關鍵技術，研製和發射月球軟着陸探測器和巡視探測器，實現月球軟着陸和巡視探測，對着陸區地形地貌、地質構造和物質成分等進行探測，並開展月基天文觀測。

“回”：2020年前(三期)，進行首次月球樣品自動取樣返回探測。主要任務是突破採樣返回探測器小型採樣返回艙、月表鑽巖機、月表採樣器、機器人操作臂等技術；在現場分析取樣的基礎上，採集關鍵性樣品返回地球，進行試驗室分析研究；深化對地月系統的起源與演化的認識。

責任編輯：張曉芳