專家解密嫦娥二號 稱中國2013年或探測火星

相比“嫦娥一號”，“嫦娥二號”技術更新、難度更大、系統更復雜，與之相應的風險也更大

“‘嫦娥二號’衞星發射的準備工作已基本就緒，正在做最後的檢查。”即將趕赴西昌衞星發射基地的中國探月工程一期首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠9月27日接受《瞭望》新聞週刊專訪時透露，即將發射升空的“嫦娥二號”衞星只需不到5天時間就能到達月球。

根據我國月球探測工程的長遠規劃，我國的月球探測工程(嫦娥工程)分為“繞”、“落”、“回”三期。一期工程為繞月探測，對月球進行全球性、整體性和綜合性探測；二期工程為月面軟着陸和巡視勘察，對着陸區進行精細的就位探測與月球車巡視勘測；三期工程為月球採樣返回，在着陸區進行就位採樣和巡視鑽孔取樣，樣品返回地球后開展系統的高精度的實驗室分析研究。

歐陽自遠説，作為“繞”月探測工程，“嫦娥一號”已經取得了圓滿成功。目前正在實施的是月球探測二期工程。而“嫦娥二號”是二期工程的第一顆衞星，起着承前啓後的重要作用。

二期工程的“探路者”

2007年10月24日發射的“嫦娥一號”是我國首次發射的月球探測衞星，在經歷了495天的在軌運行後，2009年3月1日受控落月。“這是我國向深空探測邁出的第一步，是取得了圓滿成果的堅實的一步。”歐陽自遠説。

作為力推我國探月工程實施的科學家，歐陽自遠自豪地説，“嫦娥一號”衞星實現了“準時發射、準確入軌、精確測控、精密變軌、成功繞月、有效探測、取得成果”的一系列目標，圓滿地完成了探月工程一期的工程目標和各項科學探測任務，並獲得了大量的探測數據。通過對月球基礎科學的研究和海量數據的處理，獲得了迄今為止國際上變形程度最低、位置精度最高、圖像色調最一致和空間覆蓋最完整的全月球影像圖，以及精度和分辨率最高的全月球數字高程模型(DEM)和三維月球地形圖，建立了月球影像數據和激光高度計數據的處理方法，獲取了月球表面某些元素、礦物的分佈圖，全月球四頻段微波亮度温度數據和獨特的近月空間高能粒子和太陽風離子數據，並在衞星撞月前獲得了高分辨率的1469千米撞月路徑的月面影像圖，“這一系列重大科技成果的取得，為推動我國月球與行星科學的研究和後續月球探測工程的開展奠定了重要基礎”。

歐陽自遠介紹説，“嫦娥二號”原本是個備份星，在“嫦娥一號”取得圓滿成功之後，進行了一系列技術改進。作為探月二期工程的先導星，“嫦娥二號”任務就像是一期工程向二期工程的一個跳板，既繼承了“嫦娥一號”衞星的許多成熟技術，又根據任務目標的不同，增加了很多新技術，是探月工程二期的“探路者”。相比“嫦娥一號”，“嫦娥二號”技術更新、難度更大、系統更復雜，與之相應的風險也更大。

歐陽自遠告訴本刊記者，與“嫦娥一號”相比，“嫦娥二號”衞星將作為探月二期工程“嫦娥三號”實施月面軟着陸、開展着陸器就位探測和月球車巡視勘測的“先導星”。在科學上，它的首要任務是對月面多個候選着陸區進行詳查，精細地測繪着陸區的地形地貌；在工程上的主要任務是試驗驗證部分關鍵技術和新設備，試驗新的奔月軌道，降低探月工程二期“嫦娥三號”的技術風險。為此，“嫦娥二號”相對“嫦娥一號”做了多方面改進和提高。

六大創新點

歐陽自遠向本刊記者詳細介紹了“嫦娥二號”的六大創新點：

——“嫦娥一號”和“嫦娥二號”兩個衞星的軌道設計不同。“嫦娥一號”發射後，先是環繞地球飛行了7天，經過4次變軌才進入地月轉移奔月軌道，經過一次軌道修正、近月制動並被月球捕獲，進入環月軌道。從發射到進入環月軌道總共歷時大約13天14小時19分，行程200多萬公里。“‘嫦娥二號’將新開闢地月之間的‘直航航線’，即直接發射到地月轉移軌道，待幾次中途修正和近月制動後，即進入繞月軌道，這將使‘嫦娥二號’的地月飛行時間縮短至接近5天即少於120小時。”

——“嫦娥二號”衞星將在距月球表面約100千米高度的極軌軌道上繞月運行，較“嫦娥一號”距月表200千米的軌道要低，有利於對重點地區作出精細測繪。

“嫦娥二號”直飛月球的方式對運載火箭的入軌精度和入軌速度提出了更高要求。因此，此次護送“嫦娥二號”上天任務的長征三號丙火箭，較之前護送“嫦娥一號”的長征三號甲火箭增加了兩個助推器，以便使“嫦娥二號”衞星直接進入200千米×380000千米的地月轉移軌道。

——為獲得着陸區的精細地形數據，“嫦娥二號”激光高度計的激光脈衝發射頻率增至原來5倍，即從“嫦娥一號”每秒發射1個激光脈衝提高為每秒發射5個，使留下的“激光足印”間距更小，激光測距精度也可達5米，從而獲得月球上幾個重點區域的高密度高程測量數據。與此同時，“嫦娥二號”所攜帶的CCD立體相機的空間分辨率也由“嫦娥一號”時的120米左右提高到小於10米。其他探測設備也將有所改進，所探測到的有關月球的數據將更加翔實。

——“嫦娥二號”的有效載荷配置比“嫦娥一號”少一項，即不採用干涉成像光譜儀探測月球表面的礦物成分。歐陽自遠説，“嫦娥二號”的主要科學目標是對月球着陸區和其他重點區域進行精細測繪、立體成像，其他科學探測總體上將延續“嫦娥一號”科學目標，對月球表面元素分佈、月壤厚度、近月空間環境等做更進一步的科學探測。這些更高空間分辨率的探測數據可以與“嫦娥一號”的探測數據進行互相校核，進一步改進月球遙感數據的定量反演算法和模型，深化對月球科學問題的認識。

——“嫦娥二號”還將驗證100千米×15千米軌道機動與快速測定軌技術。測試將飛行軌道由100千米圓軌道調整為遠月點100千米、近月點15千米橢圓軌道的能力，部分演練“嫦娥三號”的飛行軌道。

——根據月球探測二期工程的要求，為提高測控精度，“嫦娥二號”飛行測控將首次驗證我國新建的X頻段深空測控體制。相比“嫦娥一號”使用的S頻段測控，新增的X頻段無線電傳輸信號頻率更高，遠距離測控通信效果更好，我國深空測控通信能力將擴展到“地球—火星”距離。

“嫦娥二號”還將試驗遙測信道低密度奇偶校驗碼(LDPC)編碼技術、月地高速數據傳輸技術及降落相機技術。

“這幾大關鍵技術的驗證，將為我們進一步瞭解月球表面環境、把握深空探測技術發展規律、有效降低探月二期‘嫦娥三號’工程風險提供有益的借鑑。”歐陽自遠説。