http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-09-03
嫦娥二号环绕拉格朗日L2点飞行 创造多个第一
人民网北京8月30日电(记者 刘然 通讯员 蔡金曼) 记者从国家国防科技工业局得到消息，截至8月30日，我国第二颗月球探测卫星嫦娥二号已环绕拉格朗日L2点稳定运行近5天时间，预计9月1日与太阳、地球、L2点处在同一平面内。这标志着嫦娥二号成功完成了各项拓展试验，我国在航天领域取得又一重要跨越，为我国探月工程后续任务及深空探测的开展奠定了坚实的基础。
8月25日23时27分，经过77天的飞行，嫦娥二号在世界上首次实现从月球轨道出发，受控准确进入距离地球约150万公里远的、太阳与地球引力平衡点——拉格朗日L2点的环绕轨道。
嫦娥二号拓展试验的成功实施，实现了我国航天飞行从40万公里到150万公里的跨越，以较少的代价、创新的方式，实现了曾经论证过的“夸父”计划(在日地之间的L1点上观测空间环境及其对地球的影响)的主要工程技术和部分科学目标，对于研究空间天气应用和空间环境预警都具有开创性意义。
嫦娥二号拓展试验的成功实施，创造了我国航天乃至国际航天的多个“第一”：是国际上第一次从月球轨道出发探测拉格朗日点的航天活动；第一次实现我国对月球以远的太空进行探测；我国第一次开展拉格朗日点转移轨道和使命轨道的设计和控制，并实现150万公里远距离测控通信。嫦娥二号成功环绕L2点飞行，标志着我国月球及深空探测领域的创新能力取得新突破，我国成为世界上继欧空局和美国之后第三个造访L2点的国家和组织。
嫦娥二号卫星自2010年10月1日成功发射，至2011年4月1日半年设计寿命期满，全面实现了既定的各项工程目标和科学探测任务。截至寿命期满，卫星运行状态良好，剩余燃料较充足，全系统状态正常稳定。
为最大限度发挥卫星的作用，深化和拓展月球及深空探测成果，国防科工局组织带领工程各有关方面，系统研究、科学策划，探月工程重大专项领导小组第八次会议综合权衡卫星状态、燃料剩余、测控通信能力、技术试验与科学探测价值等，决定嫦娥二号设计寿命期满后开展三项拓展试验：一是在已获取99.9%月球图像的基础上，补全月球南北两极漏拍点，以期获得世界最全的高分辨率月球图；二是用主发动机降轨至15公里，再次对嫦娥三号预选着陆区虹湾地区进行高清晰成像，以验证在月球背面卫星不可监测的条件下，导航控制与推进系统协同能力；三是择机离开月球，飞往L2点长期驻留，进行科学探测。
为确保完成三项拓展试验，国防科工局牵头，组织卫星、测控和地面应用三大系统，细致研究燃料利用、试验时机、月食应对等因素，统筹兼顾三项试验任务，明确提出了“卫星安全优先、尽量延长寿命、合理安排试验、务求最大效益”的试验原则，重点对飞往L2点探测，进行了4个多月的专题论证，形成了完整的顶层设计和实施方案，经专家评审和总指挥批准后，于4月下旬开始实施。
4月24日至5月20日，成功控制卫星完成对月球两极拍图，实现了高分辨率月图的完整覆盖；5月21日至23日，成功控制卫星的主发动机实施降轨，对虹湾区域进行高清晰成像，又获得了幅宽6公里左右的16轨图像，有利于进一步了解虹湾区域的地形地貌，为嫦娥三号着陆区域的选择提供更多信息。同时，验证了在月球背面不可视情况下的大推力自主轨道机动技术，为嫦娥三号月面软着陆进行技术验证。这两项试验的成功实施，为卫星飞往L2点探测创造了有利条件。
飞往L2点的拓展性试验，具有轨道新、距离远、飞行时间长、准备时间短等特点，试验成果将进一步验证我国深空探测关键技术，深化科学探测，获取更多创新成果，并为探月工程后续任务乃至深空探测的开展储备技术，积累宝贵的经验。
嫦娥二号卫星预计环绕L2点飞行至明年年底，进一步验证我国150万公里远距离测控能力。同时，嫦娥二号卫星上搭载的太阳风离子探测器、太阳高能粒子探测器、X射线谱仪及γ射线谱仪等有效载荷，将探测地球远磁尾的带电粒子，并对可能的太阳X射线爆发和宇宙γ爆等进行观测，获取科学数据，提高对日地空间环境的认识。
[人民网]
解读“嫦娥二号”150万公里深空之旅
中新网北京8月31日电 (记者 孙自法)中国第二颗月球探测卫星“嫦娥二号”8月下旬已成功飞抵距地球150万公里深空，并环绕拉格朗日L2点稳定运行，预计9月1日与太阳、地球、L2点处在同一平面内。这标志着“嫦娥二号”成功完成各项拓展试验，为中国探月工程后续任务及深空探测的开展奠定坚实基础。
中国探月工程副总指挥、国家国防科技工业局探月与航天工程中心主任吴志坚就此接受媒体采访，详细解读“嫦娥二号”这次非同寻常的150万公里深空之旅——
“嫦娥二号”为何要飞往150万公里外深空
吴志坚表示，“嫦娥二号”卫星飞往拉格朗日L2点，可以说是中国航天领域的又一个重大跨越，从工程技术方面来讲，从月球轨道飞往拉格朗日L2点，标志着中国在轨道设计、飞行控制、测控、通信方面的技术有了新的突破，使中国成为继美国、欧空局之后第三个在这点上进行空间探测的国家和组织，也是中国第一次进行一次发射、执行多个任务、开展多个目标探测的一次有益的尝试。
从科学探测来讲，“嫦娥二号”在这个点上可以对地球远磁尾、高能粒子、太阳风进行动态的监测，也可以对太阳磁暴、宇宙γ暴进行监测，这次探测对空间环境的预警、天文学研究具有十分重要的意义。
“嫦娥二号”卫星原来是探月工程一期的备份星。“嫦娥一号”成功之后，经过国务院的批准，经过技术改造，使其成为探月工程二期的技术先导星，主要任务是深化月球探测的成果，同时验证将来要实现月球软着陆的部分技术，降低软着陆的风险。
“嫦娥二号”2010年10月1日在西昌卫星发射中心发射，设计寿命期是半年，到温家宝总理来为“嫦娥二号”所获得虹湾高分辨率月图揭幕的时候，我们对这颗卫星寿命后的状态、燃料情况以及系统的运行情况就已经有一个初步估计，对这可卫星设计寿命期后如何使用？怎么继续进行科学试验？国防科工局为此组织专家对之进行深入论证。
他指出，论证工作有3个原则：第一是具有新意，最好是过去没有过的；第二是后续的试验一定要有价值，要有科学价值和技术价值；第三是经过努力能够实现。
本着这三条原则，专家们在论证过程中提出多种方案，主要有5种：一是像“嫦娥一号”一样受控撞月，国际上通常是这样做的，但是这样做没有什么新意。二是进行环月飞行，但是这种方案所获得的成果增量非常有限。三是从月球飞回地球，因为在探月三期的过程，要经历月地转移和大气层再入，但是通过计算它的燃料后发现，卫星只能飞到近地，不能实现。四是让它离开月球往外飞，进行测控拉距试验，但是目标比较单一。最后，专家选择了拉格朗日L2点。
“嫦娥二号”共进行3项拓展试验
“嫦娥二号”至2011年4月1日半年设计寿命期满，全面实现了既定的各项工程目标和科学探测任务。截至设计寿命期满，卫星运行状态良好，剩余燃料较充足，全系统状态正常稳定。
吴志坚介绍说，为最大限度发挥卫星的作用，深化和拓展月球及深空探测成果，国防科工局组织带领工程各有关方面，系统研究、科学策划，探月工程重大专项领导小组第八次会议综合权衡卫星状态、燃料剩余、测控通信能力、技术试验与科学探测价值等，决定“嫦娥二号”设计寿命期满后进行3项拓展试验。
其一，是在已经获得99.9%的全月图数据基础上在补拍两极的漏拍的点，使得我们国家拥有全世界最全的高分辨率的全月图；其二，在月球的背面，在月球的内侧，不可视的情况下，用主发动机降轨，来验证自动控制系统、导航控制系统与主发机之间的协同能力；其三，飞往拉格朗日L2点。
实际上在确定这个方案以及随后的实施过程中，受到燃料、时间、顺序、测控条件等很多条件制约。在这个任务过程中，要考虑自然条件是否具备，特别是6月16日的月食，能不能在月食前离开月球，如果说月食前不能完成两个在轨试验，那么在月食情况下，这颗卫星就面临生存的危险，也就给飞离月球带来了风险。因此，经过认真的研究论证，“嫦娥二号”少下虹湾一天，保证前两项任务完成，在月食到来之前就飞离月球，进行飞往L2点的试验。
“嫦娥二号”超额完成任务
吴志坚认为，“嫦娥二号”这些试验为今后进行月球以远的行星际探测做了技术上的储备，积累了工程经验。
在航天领域里进行科学探索，各个国家都是互相学习、互相借鉴。“如果说我们这次到达拉格朗点与其他两个国家或者组织还有什么区别的话，那就是我们这次是从月球轨道直接去的，这在世界上是首次。根据目前卫星的燃料情况，‘嫦娥二号’要在拉格朗日L2点环绕工作一段时间”。
“航天界普遍反映，‘嫦娥二号’是中国航天产品中的精品，她不仅圆满地完成了预定任务，而且是超额完成任务，表现十分出色。”吴志坚说。
[中新网]