嫦娥2號邁向700萬公里深空 變身人造小行星

嫦娥二號，先後實現中國完成首次全月圖、首次進入深空探索拉格朗日點、首次探索小行星三大記錄。

近日，一顆小行星成為網絡熱點話題。這顆被以神話中戰神“圖塔蒂斯”的名字命名的小行星，大約每四年“路過”一次，據記載它與地球距離最近的一次僅88萬公里。網友調侃：“2012世界末日是不是‘戰神’惹得禍？”

世界末日只是玩笑。“戰神”這次離地球700萬公里，不會惹麻煩。不同的是，這次它破天荒地受到了“迎接”。12月13日，我國嫦娥二號衞星遠赴“戰神”所經之路，與它迎面擦身而過，還首次近距離拍攝了它的身姿。

完成了與“戰神”的交會，歷時兩年多的嫦娥二號工程完美收官。自2010年10月1日發射至今，該衞星從距地38萬公里外的月球飛到150萬公里遠的日地拉格朗日L2點，再到700萬公里外的小行星，不斷開拓創新試驗任務，屢屢刷新“中國高度”，在茫茫太空中留下了耀眼的舞步。

奔月：“替補”變成“先鋒”

“嫦娥二號本是嫦娥一號的備份，我們原計劃用它來彌補嫦娥一號任務的風險。”中國探月工程首任總指揮欒恩傑表示。

2007年10月，嫦娥一號任務取得圓滿成功。嫦娥二號任務方案的論證隨即開始。2008年6月，國防科工局召開專題會議，決定將其定為工程二期的先導星，主要驗證“軟着陸”任務部分關鍵技術。工業和信息化部副部長、國防科工局局長陳求髮指出，綜合考慮探月工程一期取得的成果、工程二期的技術難度、備份產品的技術狀態和工程相關係統的條件，將嫦娥二號衞星進行技術改進，為工程二期驗證新技術、降低工程實施風險更具價值。2008年10月16日，國務院批准實施嫦娥二號任務。至此，從“繞”起步、為“落”而生的嫦娥二號，由“替補”變身“先鋒”。

2010年10月1日，肩負着全新歷史使命的嫦娥二號劃破蒼穹，奔向月球，在任務中實現了多項新的技術跨越：開闢了奔月時間短、衞星燃料消耗少的直接奔月軌道；驗證了X頻段深空測控技術，實現了航天測控由S向X頻段的跨越；對月面虹灣地區進行高分辨率成像，為嫦娥三號“軟着陸”任務積累了經驗。

飛向L2點：探月衞星變身太陽系人造小行星

2010年12月，嫦娥二號任務圓滿成功。“嫦娥”的“歸宿”再次成為全社會關注的焦點。

中國探月工程總設計師吳偉仁介紹，當時專家們主要提出三種建議：一是讓嫦娥返回地球軌道附近；二是撞向月球為嫦娥三號落月積累經驗和數據；三是遠赴深空，開展拓展性試驗。

“探索未知世界，是人類矢志不渝的追求。”吳偉仁説，為最大限度發揮衞星的作用，深化和拓展月球及深空探測成果，國防科工局組織帶領工程各有關方面，對工程方案進行了系統論證。

2011年1月18日，探月工程重大專項領導小組召開會議，綜合權衡衞星狀態、燃料剩餘、測控通信能力、技術試驗與科學探測價值等因素，最終選擇了最具風險也最具價值的方案——開展拓展試驗。

“嫦娥二號拓展試驗包括三項內容：一是補全月球南北兩極漏拍點；二是在月球背面測控無法支持情況下，用主發動機點火降軌至15公里軌道高度，再次對嫦娥三號預選着陸區進行高清晰成像；第三項也是最重要的一項，是從月球軌道出發，奔向日地L2點，進行深空探測。”探月二期工程總體部部長劉彤傑介紹説。

2011年4月1日，嫦娥二號半年設計壽命期滿，既定的六大工程目標和四大科學探測任務圓滿完成，由於實現零窗口發射，火箭、衞星的高精度軌道控制，使星上剩餘燃料充足，全系統狀態正常穩定，拓展試驗方案經專家評審和總指揮批准後隨即展開。4月下旬至5月底，衞星補拍了月球南北兩極漏拍點，並再次對嫦娥三號預選着陸區進行高清晰成像。6月9日，嫦娥二號受控飛離月球，奔向150萬公里遠的日地拉格朗日L2點，開啓了中國深空探測的新徵程。

2011年8月25日，嫦娥二號精確飛抵L2點並進入環繞軌道，標誌着三項拓展試驗圓滿成功。我國成為世界上繼歐空局和美國之後第三個造訪L2點的國家和組織。此後，嫦娥二號環繞L2點進行了為期10個月的科學探測，獲得了地球遠磁尾離子能譜、太陽耀斑爆發和宇宙伽馬爆的大量科學數據。

邁向700萬公里深空：嫦娥二號再創“中國高度”

2012年3月，嫦娥二號環繞L2點飛行200余天，全面完成了拓展任務工程目標和科學探測任務。然而航天人沒有停下腳步，如何發揮“嫦娥”的餘熱，早在醖釀之中。總師系統對若干方案進行深入論證後，最終建議飛往更遠的深空探測小行星，以充分發揮嫦娥二號衞星的科學和技術試驗潛力。

依據交會時間、交會星地距離、速度增量、小行星亮度等約束條件，在已知的60多萬顆小行星中，圖塔蒂斯小行星被確定為嫦娥二號拓展試驗探測目標。這顆近地小行星因運行時與地球距離近，被美國航空航天局列入“潛在危險小行星名單”。

今年6月1日，已在日地拉格朗日L2點開展了10個月科學探測的嫦娥二號衞星，成功脱離L2點環繞軌道，開始了中國航天史上最遠的一次“太空長征”。

這次再拓展任務能否成功，關鍵在於圖塔蒂斯小行星軌道能否預測精準。工程總體組織地面應用系統及有關單位，集中國內多台天文光學望遠鏡，多家天文台聯合攻關，對圖塔蒂斯小行星的運行軌道進行了連續精確測定。

為確保對嫦娥二號進行有效測控，總裝備部、中電集團、中科院通力合作加緊推進喀什米35和佳木斯66米兩個大型深空測控站，以及上海65米甚長線射電干涉測量站研製建設，並使三大站於今年10月投入使用，標誌着我國深空測控網正式建成。

12月13日16時30分，嫦娥二號與圖塔蒂斯小行星由遠及近擦身而過，並對小行星進行了光學成像。至此，嫦娥二號再拓展試驗圓滿成功。嫦娥二號再拓展試驗的成功實施，使我國首次擁有了飛入行星際的探測器；首次突破並掌握了700萬公里遠的軌道設計與控制技術；採用光學定軌，形成了具有中國特色的圖塔蒂斯小行星軌道；通過在衞星飛行中對我國新建成的喀什35米和佳木斯66米兩個深空站和上海65米VLBI站進行標校試驗，實戰檢驗了我國深空測控、天文觀測的水平和能力，為我國未來的深空探測活動，尤其是小行星探測奠定了堅實的基礎。

飛越小行星後，嫦娥二號衞星還將繼續向更遠的深空飛行。從備份星到先導星，從月球探測衞星到太陽系人造小行星，原本設計壽命僅6個月的嫦娥二號，目前已經超期服役20余月。它的一次次華麗蜕變，不斷將中國深空探測向前推進。(記者 付毅飛 通訊員 蔡金曼)