10月1日18時(shí)59分57秒,長征三號(hào)丙火箭在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射,把嫦娥二號(hào)衛(wèi)星成功送入太空。這標(biāo)志著探月工程二期任務(wù)邁出了成功的第一步。 　　嫦娥二號(hào)衛(wèi)星是我國自主研制的第二顆月球探測(cè)衛(wèi)星,是探月工程二期的技術(shù)先導(dǎo)星。與嫦娥一號(hào)衛(wèi)星相比,二號(hào)衛(wèi)星進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn),將驗(yàn)證直接地月轉(zhuǎn)移發(fā)射、近月100公里制動(dòng)、環(huán)月軌道機(jī)動(dòng)與定軌、X頻段測(cè)控、高精度對(duì)月成像等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),為實(shí)現(xiàn)成功落月積累經(jīng)驗(yàn)。
　　發(fā)射約25分鐘后,星箭分離,衛(wèi)星順利進(jìn)入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。這是我國首次運(yùn)用火箭發(fā)射技術(shù)將衛(wèi)星直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道。這一技術(shù)的突破,為嫦娥二號(hào)鋪就了一條“快速路”,奔月時(shí)間由嫦娥一號(hào)的12天減為5天。
　　據(jù)介紹,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星奔月飛行約112小時(shí),在此期間將進(jìn)行2―3次軌道修正。經(jīng)過3次近月制動(dòng),衛(wèi)星將建立起距月球100公里的圓軌道。在完成在軌測(cè)試和技術(shù)驗(yàn)證后,衛(wèi)星進(jìn)入100×15公里橢圓軌道,拍攝虹灣備選著陸區(qū)的圖像,并驗(yàn)證快速測(cè)定軌等相關(guān)技術(shù)。1―2天后,衛(wèi)星返回100公里軌道,開展科學(xué)探測(cè)任務(wù)。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在軌工作設(shè)計(jì)壽命為半年,之后將視情況安排相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
　　據(jù)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁介紹,探月工程二期一共有三次任務(wù),包括嫦娥二號(hào)、嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)。三號(hào)和四號(hào)處于初樣研制階段,估計(jì)2013年前后在月面實(shí)現(xiàn)軟著陸,并釋放月球車。三期工程的目標(biāo)是進(jìn)行無人采樣返回,計(jì)劃在2020年之前完成。
　　10月2日12時(shí)25分,在北京航天飛行控制中心科技人員的精心控制下,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星成功實(shí)施首次地月轉(zhuǎn)移軌道中途修正。據(jù)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁介紹,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星飛行軌道設(shè)計(jì)與嫦娥一號(hào)不同,相比嫦娥一號(hào)先發(fā)射到地球附近的調(diào)相過渡軌道,再經(jīng)過多次調(diào)整進(jìn)入奔月軌道,嫦娥二號(hào)采用直接進(jìn)入奔月軌道的發(fā)射方式,大大縮短了衛(wèi)星中途飛行時(shí)間。
　　遠(yuǎn)望六號(hào)測(cè)量船于北京時(shí)間10月2日8時(shí)5分結(jié)束嫦娥二號(hào)地月轉(zhuǎn)移軌道第一次中途修正前的衛(wèi)星測(cè)控任務(wù)。至此,遠(yuǎn)望號(hào)船隊(duì)圓滿完成嫦娥二號(hào)衛(wèi)星海上測(cè)控任務(wù)。中國衛(wèi)星海上測(cè)控部成立32年來,遠(yuǎn)望號(hào)船已經(jīng)68次遠(yuǎn)征三大洋,累計(jì)海上航行9100多天,總航程達(dá)166萬海里,相當(dāng)于繞地球77圈。
　　10月5日上午,嫦娥二號(hào)任務(wù)測(cè)控通信指揮部指揮長、北京航天飛行控制中心主任朱民才5日上午告訴記者,由于首次中途軌道修正滿足入軌精度要求,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星原計(jì)劃需進(jìn)行的中途軌道修正再次取消。
　　10月6日上午11時(shí)6分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星實(shí)施第一次近月制動(dòng),32分鐘后,衛(wèi)星順利進(jìn)入周期約12小時(shí)的橢圓環(huán)月軌道。
　　據(jù)嫦娥二號(hào)任務(wù)測(cè)控通信指揮部副指揮長、北京航天飛行控制中心副主任麻永平介紹,近月制動(dòng)是衛(wèi)星飛行過程中最關(guān)鍵的一次軌道控制。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星飛行到月球附近時(shí),其相對(duì)月球的速度大于月球逃逸速度,要實(shí)現(xiàn)繞月飛行,必須進(jìn)行制動(dòng),將飛行速度降低到月球逃逸速度以內(nèi),從而被月球引力捕獲,成為月球衛(wèi)星。
　　據(jù)介紹,與嫦娥一號(hào)衛(wèi)星相比,嫦娥二號(hào)實(shí)施近月制動(dòng)時(shí)距月面更近、速度更快、制動(dòng)量更大。同時(shí),月球重力場對(duì)衛(wèi)星軌道的攝動(dòng)影響也相應(yīng)增大,進(jìn)而對(duì)軌道控制精度、近月點(diǎn)捕獲后快速定軌的精度提出了更高的要求。這對(duì)衛(wèi)星的控制能力和測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)量精度提出了更高的要求。此次近月制動(dòng)成功,為嫦娥二號(hào)最終進(jìn)入“使命軌道”進(jìn)行科學(xué)探測(cè)活動(dòng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),使我國航天測(cè)控“月球精密定軌”技術(shù)得到了進(jìn)一步驗(yàn)證,標(biāo)志我國航天測(cè)控水平有了新的提高。
　　10月8日上午10時(shí)45分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星開始實(shí)施第二次近月制動(dòng),約17分鐘后,衛(wèi)星順利進(jìn)入周期約3.5小時(shí)的橢圓環(huán)月軌道。
　　據(jù)介紹,第二次近月制動(dòng)主要目的是使嫦娥二號(hào)衛(wèi)星進(jìn)一步降低飛行速度,使其進(jìn)入“過渡”軌道,從而為衛(wèi)星最終進(jìn)入工作軌道做準(zhǔn)備。11時(shí)03分,北京中心根據(jù)實(shí)時(shí)遙外測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)視判斷,經(jīng)過第二次“太空剎車”,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星遠(yuǎn)月點(diǎn)高度由 8631公里降至1830公里。第二次近月制動(dòng)獲得成功。
　　10月9日上午11時(shí)32分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星成功實(shí)施第三次近月制動(dòng),順利進(jìn)入軌道高度為100公里的圓形環(huán)月工作軌道。
　　上午11時(shí)17分,北京航天飛行控制中心發(fā)出指令,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星490牛發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火,約15分鐘后,發(fā)動(dòng)機(jī)正常關(guān)機(jī)。根據(jù)實(shí)時(shí)遙外測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)視判斷,衛(wèi)星遠(yuǎn)月點(diǎn)高度由1825公里降至約100公里,進(jìn)入周期約118分鐘的圓形環(huán)月工作軌道,第三次近月制動(dòng)獲得圓滿成功。
　　截至15日下午17時(shí)10分,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上搭載的除CCD立體相機(jī)以外的6種有效載荷已全部開機(jī),在軌測(cè)試完成后將陸續(xù)開展科學(xué)探測(cè)。
　　據(jù)衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)專家介紹,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上搭載了7種有效載荷,分別是CCD立體相機(jī)、激光高度計(jì)、γ射線譜儀、X射線譜儀、微波探測(cè)儀、太陽高能粒子探測(cè)器、太陽風(fēng)離子探測(cè)器。其中,太陽高能粒子探測(cè)器、太陽風(fēng)離子探測(cè)器、γ射線譜儀在衛(wèi)星奔月期間已經(jīng)開機(jī)工作。除CCD相機(jī)以外的其他3種載荷在衛(wèi)星進(jìn)入工作軌道,轉(zhuǎn)入側(cè)飛狀態(tài)下陸續(xù)開始在軌測(cè)試,為今后的科學(xué)探測(cè)工作做準(zhǔn)備。
　　據(jù)衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)專家介紹,激光高度計(jì)主要用于對(duì)全月球進(jìn)行較為詳細(xì)的三維地形測(cè)量。γ射線譜儀主要通過測(cè)量月表物質(zhì)的γ射線,探測(cè)有用元素的含量和分布,該儀器已于10月4日開機(jī),完成了γ射線宇宙彌漫背景數(shù)據(jù)的獲取。X射線譜儀的功能是通過測(cè)量月表物質(zhì)的熒光X射線譜,獲得月球表面有用元素的含量和分布。
　　微波探測(cè)儀、太陽高能粒子探測(cè)器、太陽風(fēng)離子探測(cè)器的設(shè)計(jì)與嫦娥一號(hào)大致相同,其中,微波探測(cè)儀主要用于測(cè)量不同深度的月球土壤微波輻射亮溫,進(jìn)而反演出月壤厚度的信息;太陽高能粒子探測(cè)器主要通過對(duì)來自太陽的帶電粒子通量的分析,獲得地月空間環(huán)境的科學(xué)數(shù)據(jù);太陽風(fēng)離子探測(cè)器主要探測(cè)原始太陽風(fēng)離子能譜等反映地月空間環(huán)境的重要數(shù)據(jù)。
　　10月26日21時(shí)27分,北京航天飛行控制中心對(duì)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星實(shí)施降軌控制,約18分鐘后,衛(wèi)星成功進(jìn)入虹灣成像軌道,為在月球虹灣區(qū)拍攝圖像做好了準(zhǔn)備。
　　據(jù)北京航天飛控中心副總師周建亮介紹,降低運(yùn)行軌道是為了讓衛(wèi)星更進(jìn)一步接近月球,以便對(duì)月球虹灣區(qū)進(jìn)行高分辨率成像。在月球引力場影響下,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星軌道近月點(diǎn)迅速下降,容易出現(xiàn)軌道漂移。此外,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火進(jìn)行變軌時(shí),嫦娥二號(hào)衛(wèi)星正好位于月球的背面,大部分時(shí)間處于“盲控”的狀態(tài),控制難度和風(fēng)險(xiǎn)大大增加。之所以將衛(wèi)星降到距月球15公里的軌道,是為了更加接近月球,獲取高分辨率圖像。
　　這次降軌控制,對(duì)控制精度提出了極高的要求。為確�？刂迫f無一失,北京航天飛行控制中心采用非對(duì)稱軌道控制技術(shù),有效解決了近月點(diǎn)高度低、測(cè)控不可見、月球引力場對(duì)軌道影響大等技術(shù)難題。
　　10月27日19時(shí)30分左右,北京航天飛行控制中心控制嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上的CCD立體相機(jī)對(duì)月球虹灣區(qū)開展高分辨率成像,這是“嫦娥二號(hào)”第一次在15公里高度處對(duì)位于月球正面的虹灣地區(qū)進(jìn)行拍攝。
　　10月29日10時(shí)34分,北京航天飛行控制中心對(duì)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星實(shí)施了升軌控制,嫦娥二號(hào)對(duì)月球虹灣區(qū)成像活動(dòng)圓滿結(jié)束,衛(wèi)星近月點(diǎn)返回100公里。30日將實(shí)施一次軌道維持,屆時(shí)衛(wèi)星會(huì)返回100乘100公里的圓軌道。
　　北京航天飛行控制中心主任朱民才表示,作為世界三大航天飛行控制中心之一,北京中心在嫦娥二號(hào)任務(wù)中成功突破四項(xiàng)關(guān)鍵飛控技術(shù)。
　　――直接地月轉(zhuǎn)移軌道重構(gòu)技術(shù)。北京中心對(duì)不同入軌偏差進(jìn)行各種分析計(jì)算,保證了入軌大偏差下的衛(wèi)星成功飛向月球。
　　――姿控力精確補(bǔ)償定軌技術(shù)。有效攻克了因頻繁姿控力擾動(dòng)影響定軌道計(jì)算精度的難題,提高了衛(wèi)星精密定軌能力。
　　――近月點(diǎn)非對(duì)稱軌道控制技術(shù)。有效解決了嫦娥二號(hào)任務(wù)15公里降軌控制點(diǎn)在月球背面實(shí)施導(dǎo)致測(cè)控不可見、月球非球形引力場下軌道近月點(diǎn)漂移率迅速加快導(dǎo)致控后軌道在到達(dá)“虹灣”前近月點(diǎn)漂離目標(biāo)區(qū)域等技術(shù)難題。
　　――飛行控制智能規(guī)劃技術(shù)。實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確完成各類事件和指令任務(wù)智能規(guī)劃的功能,全面滿足各類飛控事件的實(shí)施要求。
　　(據(jù)10月2-30日《人民日?qǐng)?bào)》)

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