嫦娥二號全程揭秘：“二姑娘”後期有望試驗落月

如果將嫦娥探月系統比作一個大家庭，嫦娥二號就是這個家庭中的“二姑娘”。今天她將攜手長三甲火箭家族的“老三”長三丙，走上一場新婚探月之旅。就嫦娥二號的載荷、登月方式等關鍵性技術環節，中國探月工程副總設計師於登雲、嫦娥二號衞星總設計師黃江川等專家予以揭秘。

談及嫦娥二號將來的三種歸宿時，專家表示，衞星可能會對月球做補充探測，最終考慮試驗落月。

奔月軌跡 “二姑娘”出嫁走天梯

嫦娥二號在奔月軌道和環月運行軌道上不同於嫦娥一號，她將直接由運載火箭送至地月轉移軌道進行奔月，這樣既可以更好地節約衞星所攜帶的燃料，同時也可以縮短衞星到達月球的時間。而嫦娥一號是先發射到地球附近的過渡軌道，再經過多次調整進入奔月軌道。

在環月運行軌道上，嫦娥二號主要運行在100公里的圓軌道和近月點15公里、遠月點100公里的橢圓軌道上，這樣便可以更好地探測月球表面環境，並對後續發射的嫦娥三號備選着陸區進行高分辨率成像。

有人做過形象的比喻：嫦娥一號衞星採用的發射軌道猶如讓衞星通過“走步梯”的方式，在星箭分離後依靠自身的動力達到奔月點，而嫦娥二號衞星直接由火箭送入地月轉移軌道奔月口，好像坐的是“電梯”，一步到位。這個比喻形象地説明了兩種發射方式的不同。

這種地月轉移軌道發射方式，可以大大縮短衞星奔月的時間。相比於嫦娥一號衞星，嫦娥二號衞星的奔月時間縮短了一半還多，預計112小時(近5天)即可到達月球。

專家指出，嫦娥二號衞星的發射成功，充分驗證了火箭直接把衞星送上地月轉移軌道的技術和能力，將成為我國探月後續工程採用的軌道方式。

衞星載荷 相機是必備“嫁妝”

嫦娥二號繞月飛行高度由嫦娥一號時的200公里降低到100公里，為月球拍近照。它所攜帶的CCD相機的精度也由之前的120米的分辨率提高到7米以內,分辨率提高了17倍。也就是説，相機“聚焦”精確度提高了17倍。

據瞭解，至今國際上還沒有分辨率優於10米的全月立體圖像，而嫦娥二號CCD立體相機具有這種高精度能力，將為我國探月做出國際領先的科研成果。

衞星一舉一動受監視

和嫦娥一號不同，嫦娥二號還攜帶了四台微小相機，這是它所特有的。這四台相機分別為發動機監視相機、定向天線監視相機、太陽翼監視相機和一台降落相機。

衞星主發動機是衞星在太空中進行軌道調整的唯一動力，其作用相當於汽車引擎。衞星在奔月途中的軌道調整、接近月球時的減速、在軌運行時改變軌道高度等關鍵動作都需要靠主發動機點火來完成。如果發動機因出現故障而失去工作能力，那麼衞星就會失去控制，壽命即告終結。對發動機工作狀態的監視一般通過遙測數據進行判讀，為了更好地瞭解發動機在太空中的實際工作狀況，專門給主發動機配備了一台監視相機，拍攝發動機工作的視頻圖像，供設計師參考。

定向天線是針對月球探測的特殊需要設計的天線，用於將衞星自身的各種信息和探測數據傳回地面接收站，是衞星與地球連接的紐帶。與地球衞星天線固定安裝不同，嫦娥二號定向天線要在月球圍繞地球轉、衞星圍繞月球飛的三體運動環境下，始終保持對準地球。也就是説，在衞星繞月飛行過程中，定向天線要隨着衞星位置的變化不斷轉動，以保持始終對準地球，否則地面站將無法接收衞星發出的信號。

太陽翼帆板是衞星的能量來源，也是影響衞星工作壽命的另一個關鍵部件。衞星發射時太陽翼處於摺疊狀態，星箭分離後展開，在衞星飛行過程中還要不斷調整方向，以跟蹤太陽，使太陽翼獲取足夠的能量，供衞星完成成像等各項任務。

太陽翼展開及在地、月、星三體運動中保持對日定向的過程比較複雜，較其他系統更容易出現故障，雖然在地面做過充分的試驗驗證，但仍不能保證在太空中100%可靠。而第三台監視相機可以拍攝太陽翼展開及工作過程，獲取的圖像資料供技術人員進行深入研究，對改進太陽翼設計、提高整星可靠性非常有益。

黑白相機尋覓着陸點

實現月面軟着陸是探月二期工程的主要目標之一，着陸器在降落過程中將根據圖片自主避開不適於降落的地點，“臨機決斷”選擇一塊適宜降落的平坦表面。因此，降落相機的性能是影響着陸器軟着陸能否成功的一個關鍵因素。降落相機可根據需要選擇清晰拍攝或快速拍攝工作模式對月面拍攝。由於月面目標均為灰色，此相機為黑白相機。嫦娥二號衞星在飛行中將把軌道高度降低到15公里的高度，對這樣一台全新設計的降落相機的性能進行實戰考驗，為將來嫦娥三號的探月征程打好前戰。

雖然這四台相機都只有手掌大小，每台重量僅三四百克，看起來與我們平常用的數碼相機相差無幾，但集成了光、機、電、熱等多項先進技術和自動拍攝、即時圖像壓縮等智能化功能，能應付惡劣的太空輻射、温度環境，能承受發射時的強烈衝擊和振動。