嫦娥二號(hào)將擇機(jī)進(jìn)入“使命軌道”

　　7日下午，截至記者發(fā)稿時(shí)，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在橢圓環(huán)月軌道飛行正常，將按計(jì)劃進(jìn)入預(yù)定環(huán)月工作軌道，即100公里的環(huán)月圓軌道。成功進(jìn)入這個(gè)“使命軌道”，將標(biāo)志著此次探月工程二期“嫦娥二號(hào)”任務(wù)工程取得基本成功。

　　嫦娥二號(hào)已成月球衛(wèi)星

　　從10月1日18時(shí)59分57秒成功升空后，嫦娥二號(hào)已經(jīng)歷多重風(fēng)險(xiǎn)，并順利完成地月轉(zhuǎn)移軌道飛行，進(jìn)入了近月制動(dòng)階段。尤其是10月6日成功實(shí)施第一次近月制動(dòng)，成為一顆月球衛(wèi)星，經(jīng)受了一次至關(guān)重要的考驗(yàn)。

　　10月1日發(fā)射后，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星成功抵達(dá)地月轉(zhuǎn)移軌道入口，當(dāng)晚既實(shí)現(xiàn)了“零窗口”準(zhǔn)時(shí)發(fā)射，也破解了能否直接奔月的一大懸念。

　　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。

　　隨后在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(zhǎng)、北京航天飛行控制中心主任朱民才說，由于首次中途軌道修正控制非常精準(zhǔn)，滿足衛(wèi)星到達(dá)近月制動(dòng)點(diǎn)的精度要求，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星原計(jì)劃需進(jìn)行的中途軌道修正被再次取消。至此，奔月途中原定的兩次中途軌道修正都無(wú)需進(jìn)行。

　　10月6日上午11時(shí)6分，記者在北京航天飛行控制中心現(xiàn)場(chǎng)看到，在技術(shù)人員精確控制下，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(zhǎng)、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下，從而被月球引力捕獲，成為月球衛(wèi)星。

　　嫦娥二號(hào)衛(wèi)星抵達(dá)近月點(diǎn)時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行第一次近月制動(dòng)，如同汽車行進(jìn)中踩“剎車”一樣，進(jìn)入環(huán)月大橢圓軌道。嫦娥二號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師黃江川介紹說，首次月球制動(dòng)存在很大風(fēng)險(xiǎn)，如果制動(dòng)過晚衛(wèi)星就逃逸出去了，如果制動(dòng)不精確就會(huì)撞上月球。

　　在奔月途中，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星先后開展了太陽(yáng)翼監(jiān)視相機(jī)拍圖試驗(yàn)、X頻段測(cè)控試驗(yàn)、紫外導(dǎo)航試驗(yàn)、太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器等各項(xiàng)科學(xué)試驗(yàn)。

　　測(cè)控系統(tǒng)經(jīng)受住考驗(yàn)

　　作為衛(wèi)星與地球聯(lián)系的唯一紐帶，此次“嫦娥二號(hào)”任務(wù)，對(duì)測(cè)控系統(tǒng)而言風(fēng)險(xiǎn)和難度都不小。

　　“嫦娥二號(hào)”任務(wù)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)實(shí)施任務(wù)，需要完成火箭發(fā)射、衛(wèi)星奔月和在軌工作等全壽命的測(cè)控任務(wù)。

　　朱民才說，精準(zhǔn)進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道、中途修正衛(wèi)星的姿態(tài)使其不偏離軌道，對(duì)測(cè)控而言都是很大考驗(yàn)。直接進(jìn)入地月軌道、近月制動(dòng)正常成為環(huán)月飛行的衛(wèi)星和15公里近月點(diǎn)的預(yù)定拍攝，測(cè)控系統(tǒng)的這三次主要控制都存在風(fēng)險(xiǎn)。

　　同時(shí)，“嫦娥二號(hào)”科學(xué)任務(wù)多，進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)時(shí)，衛(wèi)星姿態(tài)需要調(diào)整，這會(huì)影響衛(wèi)星軌道，如何保證衛(wèi)星正確飛行軌跡，是測(cè)控需要解決的難題。在15公里近月點(diǎn)處對(duì)月球虹灣拍照則需要在月球背面降軌，這給測(cè)控技術(shù)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

　　目前“嫦娥二號(hào)”經(jīng)歷的階段，測(cè)控系統(tǒng)經(jīng)受住了考驗(yàn)。原計(jì)劃進(jìn)行的兩次中途修正不再進(jìn)行，標(biāo)志著我國(guó)航天軌道測(cè)定及控制技術(shù)達(dá)到精確水平，也將為嫦娥二號(hào)衛(wèi)星節(jié)約部分燃料，為衛(wèi)星在環(huán)月軌道開展繞月探測(cè)工作提供更多動(dòng)力支持。

　　首次近月制動(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(guó)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)志著我國(guó)航天測(cè)控水平有了新的提高。

　　期待成功進(jìn)入“使命軌道”

　　首次近月制動(dòng)之后幾天內(nèi)，北京航天飛行控制中心將擇機(jī)對(duì)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星實(shí)施一次軌道平面機(jī)動(dòng)和兩次近月制動(dòng)，確保衛(wèi)星進(jìn)入周期約118分鐘的“使命軌道”。通過在軌測(cè)試后，衛(wèi)星將開展科學(xué)探測(cè)活動(dòng)。

　　據(jù)專家介紹，由于在衛(wèi)星環(huán)月軌道平面機(jī)動(dòng)和第二次剎車期間，存在日凌現(xiàn)象對(duì)地面測(cè)控的影響，太陽(yáng)和月球相對(duì)地面測(cè)控站的夾角較小，太陽(yáng)噪聲可能會(huì)對(duì)地面測(cè)控產(chǎn)生干擾。因此需要綜合利用各種數(shù)據(jù)，保證衛(wèi)星軌道控制過程監(jiān)視的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

　　成功進(jìn)入“使命軌道”之后，衛(wèi)星將擇機(jī)變軌，進(jìn)入100公里乘15公里橢圓軌道，拍攝后續(xù)任務(wù)著陸的月球虹灣備選著陸區(qū)圖像，分辨率能優(yōu)于1.5米。數(shù)天后，衛(wèi)星再返回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)，時(shí)間大約為半年。

　　對(duì)工作在100公里月球軌道的嫦娥二號(hào)衛(wèi)星來(lái)說，還將經(jīng)受更高溫度和更不均勻的月球重力場(chǎng)影響，它的生存環(huán)境，與曾工作在200公里月球軌道的“嫦娥一號(hào)”大不一樣。

　　黃江川說，通常而言，離月球越近，軌道的穩(wěn)定性越差。月球表面白天溫度非常高，飛得低對(duì)衛(wèi)星的熱控影響很大。黃江川說，相對(duì)于200公里，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星的平均溫度大概要升高15攝氏度，更靠近“火爐邊”。此外，由于月球質(zhì)量分布不均勻，導(dǎo)致重力場(chǎng)不均勻，不同月球軌道的飛行規(guī)律也不一樣。

　　“針對(duì)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星半年的長(zhǎng)期飛行，我們重新設(shè)計(jì)了熱控方案，把衛(wèi)星的整體溫度控制在一個(gè)比較好的水平上。飛行程序也進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)，以適應(yīng)軌道變化�！秉S江川說。 本報(bào)記者 余建斌