9月30日，推舉“嫦娥二號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭進(jìn)行常規(guī)燃料加注，“嫦娥二號(hào)”發(fā)射進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。中新社記者 宋吉河 攝
中新網(wǎng)10月1日電 根據(jù)日前公布的消息，中國(guó)探月工程二期的技術(shù)先導(dǎo)星“嫦娥二號(hào)”將于今日至3日擇機(jī)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心實(shí)施發(fā)射。此次任務(wù)的主要目的是驗(yàn)證“嫦娥三號(hào)”任務(wù)的部分關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)的“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器實(shí)現(xiàn)成功落月積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步深化“嫦娥一號(hào)”月球科學(xué)探測(cè)。
據(jù)從中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心傳來的消息，承擔(dān)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭9月30日開始燃料加注。燃料加注是測(cè)試、準(zhǔn)備工作中的最后一道工作，之后，發(fā)射場(chǎng)進(jìn)入發(fā)射程序。
據(jù)介紹，火箭燃料分為常規(guī)推進(jìn)劑和低溫推進(jìn)劑兩種。30日進(jìn)行的是為火箭一、二級(jí)和助推器加注常規(guī)推進(jìn)劑，整個(gè)加注時(shí)間約為5小時(shí)。由于火箭第三級(jí)使用的是質(zhì)量更輕、能量更高的低溫推進(jìn)劑，這部分燃料的加注要到發(fā)射前8個(gè)小時(shí)才開始。一旦開始加注低溫推進(jìn)劑，發(fā)射就進(jìn)入不可逆狀態(tài)。
探月工程二期開路先鋒
“嫦娥二號(hào)”任務(wù)的主要目標(biāo)，是為探月工程二期實(shí)現(xiàn)月面軟著陸開展部分關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)，積累工程經(jīng)驗(yàn)，并在“嫦娥一號(hào)”任務(wù)基礎(chǔ)上繼續(xù)月球科學(xué)的探測(cè)和研究。據(jù)介紹，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在嫦娥一號(hào)備份星基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，是二期工程的技術(shù)先導(dǎo)星。
探月工程副總設(shè)計(jì)師于登云說，所謂“先導(dǎo)”，是相對(duì)于探月工程二期中的“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥四號(hào)”而言，主要體現(xiàn)在直接奔月、100公里軌道繞月、變軌到離月球15公里軌道、對(duì)備選著陸區(qū)進(jìn)行高分辨率成像等方面。
“嫦娥二號(hào)”任務(wù)選擇與“嫦娥三號(hào)”任務(wù)相似的奔月、月球捕獲軌道，通過實(shí)際飛行掌握直接奔月和100公里近月捕獲技術(shù)，將為“嫦娥三號(hào)”月球軟著陸任務(wù)探索技術(shù)途徑。專家比喻說，“嫦娥二號(hào)”就是探月工程二期的開路先鋒。
據(jù)探月工程相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星的探月活動(dòng)整個(gè)過程大致為：在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭將把嫦娥二號(hào)衛(wèi)星送入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度38萬公里的直接奔月軌道。衛(wèi)星奔月飛行約需112小時(shí)，期間計(jì)劃進(jìn)行2—3次軌道修正。
當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時(shí)，實(shí)施近月制動(dòng)，進(jìn)入近月點(diǎn)100公里的橢圓軌道。再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整，進(jìn)入100公里的極月圓軌道。之后，衛(wèi)星擇機(jī)變軌，進(jìn)入100公里乘15公里的橢圓軌道，拍攝探月后續(xù)任務(wù)著陸的月球虹灣備選著陸區(qū)圖像。1—2天后，衛(wèi)星返回100公里環(huán)月軌道，繼續(xù)開展技術(shù)試驗(yàn)和科學(xué)探測(cè)。
“嫦娥二號(hào)”任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有三個(gè)，是公眾可以關(guān)注的看點(diǎn)：
——第一個(gè)環(huán)節(jié)，就是衛(wèi)星要直接發(fā)射到奔月軌道也就是地月轉(zhuǎn)移軌道的入口，能不能精確入軌，被認(rèn)為是最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。
——第二個(gè)環(huán)節(jié)，是衛(wèi)星到達(dá)月球附近的時(shí)候，能不能被月球捕獲。
——第三個(gè)環(huán)節(jié)，就是繞月一段時(shí)間過后衛(wèi)星要進(jìn)行降軌。因?yàn)榻弟壉仨氃谠虑虻谋趁?，地面測(cè)控系統(tǒng)夠不著，完全靠衛(wèi)星自主控制。
“嫦娥二號(hào)”將完成十大目標(biāo)
據(jù)探月工程有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“嫦娥二號(hào)”任務(wù)主要分為工程和科學(xué)兩大目標(biāo)。從工程上來說，“嫦娥二號(hào)”任務(wù)這次有兩大目標(biāo)，即驗(yàn)證先進(jìn)技術(shù)、探測(cè)備選著陸區(qū)。
嫦娥二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師饒偉說，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星到15公里軌道上時(shí)特別對(duì)嫦娥三號(hào)探測(cè)器的備選著陸區(qū)勘測(cè)成像，獲取地形地貌信息以保證其未來安全著陸。
饒偉說，嫦娥三號(hào)探測(cè)器計(jì)劃于2013年左右發(fā)射并在月球軟著陸，目前選擇在月球的虹灣地區(qū)著陸，因此要對(duì)這么一塊南北100公里、東西300公里的區(qū)域預(yù)先進(jìn)行高分辨率成像。
從科學(xué)目標(biāo)上說，“嫦娥二號(hào)”任務(wù)有四個(gè)科學(xué)目標(biāo)，除了前面提到的要獲取分辨率優(yōu)于10米的月球表面三維影像之外，還有探測(cè)分析月球表面元素含量與分布、探測(cè)月壤、探測(cè)地月與近月空間環(huán)境。
六大工程目標(biāo)包括：
——突破運(yùn)載火箭直接將衛(wèi)星發(fā)射至地月轉(zhuǎn)移軌道的發(fā)射技術(shù)。突破直接進(jìn)入奔月軌道的彈道設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)載火箭低溫三子級(jí)滑行時(shí)間可調(diào)技術(shù)，利用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭將衛(wèi)星直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，降低二期工程后續(xù)任務(wù)的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。
——試驗(yàn)X頻道深空測(cè)控技術(shù)，初步驗(yàn)證深空測(cè)控體制。在嫦娥二號(hào)衛(wèi)星上搭載X頻段應(yīng)答機(jī)，與我國(guó)X頻段地面測(cè)控設(shè)備配合，驗(yàn)證X頻段測(cè)控體制，為嫦娥三號(hào)任務(wù)積累工程經(jīng)驗(yàn)。
——驗(yàn)證100公里月球軌道捕獲技術(shù)。選擇與嫦娥三號(hào)任務(wù)相似的奔月、月球捕獲軌道，通過實(shí)際飛行掌握直接奔月和100公里近月捕獲技術(shù)，為嫦娥三號(hào)任務(wù)探索技術(shù)途徑；嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在100公里軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，探測(cè)100公里軌道空間環(huán)境，積累更多的近月空間環(huán)境數(shù)據(jù)，提高月球探測(cè)熱紅外分析模型的準(zhǔn)確性。
——驗(yàn)證100公里×15公里軌道機(jī)動(dòng)與快速測(cè)定軌技術(shù)。開展100公里×15公里軌道機(jī)動(dòng)試驗(yàn)，驗(yàn)證嫦娥三號(hào)任務(wù)著陸前在不可見弧段變軌的星地協(xié)同程序；在100公里×15公里軌道飛行期間，驗(yàn)證100公里×15公里軌道快速測(cè)定軌能力，這些測(cè)定軌數(shù)據(jù)對(duì)深入研究月球重力場(chǎng)分布，提高重力場(chǎng)模型精度有重要意義。
——試驗(yàn)低密度校驗(yàn)碼(LDPC)遙測(cè)信道編碼、高速數(shù)據(jù)傳輸、降落相機(jī)等技術(shù)。配置降落相機(jī)，校驗(yàn)其對(duì)月成像能力；試驗(yàn)強(qiáng)糾錯(cuò)能力的LDPC信道編譯碼技術(shù)，提高衛(wèi)星遙測(cè)鏈路性能，為探月工程和其他深空探測(cè)項(xiàng)目提供技術(shù)儲(chǔ)備；將衛(wèi)星數(shù)傳碼速率提高至 6Mbit/s，試驗(yàn)12 Mbit/s，以期滿足數(shù)據(jù)傳輸量增大的需求。
——對(duì)嫦娥三號(hào)任務(wù)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行高分辨率成像試驗(yàn)。在100公里×15公里軌道，CCD立體相機(jī)在 15公里近月點(diǎn)處對(duì)嫦娥三號(hào)任務(wù)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行優(yōu)于1.5米分辨率成像試驗(yàn)；在100公里圓軌道，對(duì)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行優(yōu)于10米分辨率成像。利用預(yù)案著陸區(qū)月表圖像，繪制三維地形圖，有利于定量評(píng)估預(yù)選著陸區(qū)的特性，提高嫦娥三號(hào)任務(wù)著陸安全性。
四大科學(xué)目標(biāo)包括：
——獲取月球表面三維影像，分辨率優(yōu)于10米。利用CCD立體相機(jī)獲取高分辨率的月球表面三維影像，結(jié)合激光高度計(jì)獲取的月表地形高程數(shù)據(jù)，可獲取月球表面高精度地形數(shù)據(jù)，為后續(xù)著陸區(qū)優(yōu)選提供依據(jù)，同時(shí)為劃分月球表面的地貌單元精細(xì)結(jié)構(gòu)、斷裂和環(huán)形構(gòu)造，提供原始資料。
——探測(cè)月球物質(zhì)成分。利用經(jīng)技術(shù)改進(jìn)的γ射線譜儀和X射線譜儀，可以探測(cè)月球表面9種元素——硅、鎂、鋁、鈣、鈦、鉀、釷、鈾的含量與分布特征，獲得更高空間分辨率和探測(cè)精度的元素分布圖。
——探測(cè)月壤特性。利用微波探測(cè)技術(shù)，測(cè)量月球表面的微波輻射特征，獲取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波輻射亮度溫度數(shù)據(jù)，估算月壤厚度。
——探測(cè)地月與近月空間環(huán)境。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間正是太陽活動(dòng)高峰年，是探測(cè)研究太陽高能粒子事件、CME、太陽風(fēng)，及它們對(duì)月球環(huán)境影響的最佳探測(cè)時(shí)期。利用太陽高能粒子探測(cè)器和太陽風(fēng)離子探測(cè)器，獲取行星際太陽高能粒子與太陽風(fēng)離子的通量、成分、能譜及其隨時(shí)空變化的特征，可研究太陽活動(dòng)與地月空間及近月空間環(huán)境的相互作用；獲取地月空間環(huán)境數(shù)據(jù)，可為后續(xù)探月工程提供環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)。
此次任務(wù)由5大系統(tǒng)構(gòu)成 總投入約9億元
中國(guó)國(guó)防科工局探月與航天工程中心提供信息稱，“嫦娥二號(hào)”任務(wù)總經(jīng)費(fèi)投入大約9億人民幣，共由衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控和地面應(yīng)用5大系統(tǒng)構(gòu)成。
衛(wèi)星系統(tǒng)：由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司空間技術(shù)研究院為主承擔(dān)，其中有效載荷由中國(guó)科學(xué)院負(fù)責(zé)研制。其主要任務(wù)是研制“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星，完成在軌試驗(yàn)和探測(cè)任務(wù)。
運(yùn)載火箭系統(tǒng)：由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司運(yùn)載火箭技術(shù)研究院為主承擔(dān)，主要任務(wù)是改進(jìn)研制“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭，將“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星直接發(fā)射至近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。
發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)：由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心和北京特種工程研究院承擔(dān)，主要任務(wù)是完成發(fā)射場(chǎng)適應(yīng)性改造及發(fā)射試驗(yàn)任務(wù)的組織、指揮、實(shí)施和技術(shù)勤務(wù)保障。
測(cè)控系統(tǒng)：由北京跟蹤與通信技術(shù)研究所負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)，北京航天飛行控制中心、西安衛(wèi)星測(cè)控中心、中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部和中科院上海天文臺(tái)等單位承擔(dān)，并與歐空局積極開展國(guó)際測(cè)控聯(lián)網(wǎng)合作。主要任務(wù)是完成火箭發(fā)射、衛(wèi)星奔月和在軌工作等全壽命的測(cè)控任務(wù)，并支持衛(wèi)星系統(tǒng)開展相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)。
地面應(yīng)用系統(tǒng)：由中科院國(guó)家天文臺(tái)為主承擔(dān)，負(fù)責(zé)科學(xué)探測(cè)計(jì)劃制定，有效載荷的在軌運(yùn)行管理，探測(cè)數(shù)據(jù)的接收、處理、解譯和管理，并開展科學(xué)數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用。
背景：中國(guó)探月工程三部曲
2020年前，中國(guó)月球探測(cè)工程以無人探測(cè)為主，分三個(gè)實(shí)施階段。
“繞”：2004年~2007年(一期)，研制和發(fā)射我國(guó)首顆月球探測(cè)衛(wèi)星，實(shí)施繞月探測(cè)。這一階段主要任務(wù)是研制和發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星，突破繞月探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)月球地形地幔、部分元素及物質(zhì)成分、月壤特性、地月空間環(huán)境等進(jìn)行全球性、整體性與綜合性的探測(cè)，并初步建立我國(guó)月球探測(cè)航天工程系統(tǒng)。
“落”：2013年前后(二期)，進(jìn)行首次月球軟著陸和自動(dòng)巡視勘測(cè)。主要任務(wù)是突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測(cè)控通訊與遙控操作、深空探測(cè)運(yùn)載火箭發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù)，研制和發(fā)射月球軟著陸探測(cè)器和巡視探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和巡視探測(cè)，對(duì)著陸區(qū)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和物質(zhì)成分等進(jìn)行探測(cè)，并開展月基天文觀測(cè)。
“回”：2020年前(三期)，進(jìn)行首次月球樣品自動(dòng)取樣返回探測(cè)。主要任務(wù)是突破采樣返回探測(cè)器小型采樣返回艙、月表鉆巖機(jī)、月表采樣器、機(jī)器人操作臂等技術(shù)；在現(xiàn)場(chǎng)分析取樣的基礎(chǔ)上，采集關(guān)鍵性樣品返回地球，進(jìn)行試驗(yàn)室分析研究；深化對(duì)地月系統(tǒng)的起源與演化的認(rèn)識(shí)。 | 
