□本报记者 张巧玲
10月1日18时59分57秒, 嫦娥二号在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭发射升空，成功实现星箭分离，进入地月转移轨道。
中国探月工程总设计师吴伟仁接受记者采访时表示，嫦娥二号任务主要目标是为二期工程实现月面软着陆开展部分关键技术试验，积累工程经验，并在嫦娥一号任务基础上继续月球科学的探测和研究。嫦娥二号卫星在嫦娥一号备份星基础上进行技术改进，是二期工程的技术先导星。
技术改造 备份变先导
2007年10月24日，我国成功发射嫦娥一号卫星，实现了对月球全球性与综合性环绕探测，完成了探月工程“绕、落、回”发展规划的第一步。这是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功后我国航天事业发展的又一座里程碑，实现了中华民族的千年奔月梦想，开启了中国人走向深空、探索宇宙奥秘的时代，标志着我国已进入世界具有深空探测能力的国家行列。
在嫦娥一号任务圆满成功的基础上，2008年2月15日，国务院正式批准探月工程二期立项，并成立了由国防科工局牵头，国家发改委、科技部、财政部、教育部、总装备部、中国科学院、中国工程院和中国航天科技集团公司等单位参加的探月工程重大专项领导小组，工信部副部长、国防科工局局长陈求发任组长和工程总指挥。
吴伟仁介绍，探月二期工程的主要任务是实现月面软着陆和月面巡视勘察，将研制并发射我国第一个地外天体着陆探测器和巡视探测器；第一次利用长征三号乙运载火箭发射地月转移轨道航天器；第一次建立和使用深空测控网进行测控通信；第一次实现月球软着陆、月面巡视、月夜生存等一系列重大突破。
二期工程将实施3次飞行任务，分别命名为嫦娥二号任务、嫦娥三号任务和嫦娥四号任务。其中，嫦娥二号是二期工程的技术先导星；嫦娥三号任务将研制并发射嫦娥三号探测器，实现月面软着陆和巡视探测，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境探测和月基光学天文观测等活动；嫦娥四号为嫦娥三号任务的备份。
近、快、精、多
“与嫦娥一号不同的是，嫦娥二号任务有这么几个特点：近、快、精、多。”吴伟仁介绍。
嫦娥二号任务是使用长征三号丙运载火箭将嫦娥二号卫星直接送入近地点高度200公里、远地点高度38万公里的直接奔月轨道。卫星奔月飞行约需112小时，其间计划进行2～3次轨道修正，并开展X频段测控、紫外导航等试验和空间环境探测。
当卫星到达月球附近的特定位置时，实施近月制动，进入近月点100公里的椭圆轨道。再经过两次轨道调整，进入100公里的极月圆轨道。
之后，卫星择机变轨，进入100公里×15公里椭圆轨道，拍摄嫦娥三号任务着陆的预选着陆区图像，分辨率优于1.5米，并验证快速测定轨等相关技术。
1～2天后，卫星返回100公里环月轨道，继续开展技术试验和科学探测。利用新研制的立体相机和改进的激光高度计进行月面地形地貌探测，获得分辨率优于10米的月表图像和更精细的月表高程数据；同时，利用改进的γ/X射线谱仪、微波辐射计、空间环境探测仪等，对月表元素和物质成分、月壤特性、地月空间环境进行探测。
吴伟仁表示，嫦娥二号任务的成功实施，将验证直接奔月轨道发射、100公里近月制动、15公里变轨、高精度成像、X频段深空测控体制等关键技术，还将验证低密度奇偶校验编译码、紫外敏感器自主导航、高速数据传输、降落相机等新技术，为后续月面软着陆及深空探测任务奠定重要的技术基础；同时，在科学上将获得更加丰富和准确的探测数据，深化对月球的科学认知。
六大工程目标
“嫦娥二号任务相比嫦娥一号任务增加了很多新技术，对探月工程起到承上启下的关键作用，对整个工程甚至航天事业的发展都具有十分重要的意义。”吴伟仁指出。
与嫦娥一号任务相比，嫦娥二号技术更新、难度更大、系统更复杂，将实现6个方面的工程目标。
一，突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术。突破直接进入奔月轨道的弹道设计技术、运载火箭低温三子级滑行时间可调技术，利用长征三号丙运载火箭将卫星直接送入地月转移轨道，降低二期工程后续任务的实施风险。
二，试验X频段深空测控技术，初步验证深空测控体制。在嫦娥二号卫星上搭载X频段应答机，与我国X频段地面测控设备配合，验证X频段测控体制，为嫦娥三号任务积累工程经验。
三，验证100公里月球轨道捕获技术。选择与嫦娥三号任务相似的奔月、月球捕获轨道，通过实际飞行掌握直接奔月和100公里近月捕获技术，为嫦娥三号任务探索技术途径；嫦娥二号卫星在100公里轨道长时间运行，探测100公里轨道空间环境，积累更多的近月空间环境数据，提高月球探测热红外分析模型的准确性。
四，验证100公里×15公里轨道机动与快速测定轨技术。开展100公里×15公里轨道机动试验，验证嫦娥三号任务着陆前在不可见弧段变轨的星地协同程序；在100公里×15公里轨道飞行期间，验证100公里×15公里轨道快速测定轨能力，这些测定轨数据对深入研究月球重力场分布，提高重力场模型精度有重要意义。
五，试验低密度校验码（LDPC）遥测信道编码、高速数据传输、降落相机等技术。配置降落相机，校验其对月成像能力；试验强纠错能力的LDPC信道编译码技术，提高卫星遥测链路性能，为探月工程和其他深空探测项目提供技术储备；将卫星数传码速率提高至6兆比特/秒，试验12兆比特/秒，以期满足数据传输量增大的需求。
六，对嫦娥三号任务预选着陆区进行高分辨率成像试验。在100公里×15公里轨道，CCD立体相机在15公里近月点处对嫦娥三号任务预选着陆区进行优于1.5米分辨率成像试验；在100公里圆轨道，对预选着陆区进行优于10米分辨率成像。利用预案着陆区月表图像，绘制三维地形图，有利于定量评估预选着陆区的特性，提高嫦娥三号任务着陆安全性。
4项关键技术
嫦娥二号任务主要要突破4项关键技术。
一是地月转移轨道发射技术。
嫦娥二号任务选用长征三号丙火箭在西昌卫星发射中心发射。由运载火箭将卫星直接送入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的奔月轨道。相比嫦娥一号先发射到地球附近的调相过渡轨道，再经过多次调整进入奔月轨道，嫦娥二号取消了调相轨道飞行，改为直接进入地月转移轨道，节省了7天时间。
二是环月飞行轨道控制技术。
嫦娥二号卫星在奔月途中，将视情况进行2～3次轨道修正，以保证与月球准确交汇。经过约112小时的奔月飞行，当卫星到达距月球100公里的近月点实施3次近月制动，进入高度100公里、倾角90°的环月工作轨道。相比嫦娥一号在200公里处的近月捕获，嫦娥二号实施近月捕获时飞行速度更快、轨道更低、制动量更大，同时月球不均匀重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大，大大提高了对卫星制动控制精度的要求。
三是深空测控通信技术。
在嫦娥二号任务实施过程中，将首次试验低密度校验码遥测信道编码技术，以提高星地通信能力；首次试验X频段测控体制和校差差分单向测距等技术，以提高卫星测定轨精度；首次开展紫外敏感器自主导航、高速数据传输等试验，为后续探月及深空探测任务积累重要的技术基础。
四是高分辨率立体相机研制。
新研制的TDI-CCD相机，能够将图像分辨率从嫦娥一号的120米提高到10米左右，在15公里轨道处能达到1.5米。TDI-CCD相机采用多条线阵CCD对同一目标多次曝光的原理，以满足分辨率提高对相机曝光控制要求，是我国相关载荷研制技术的一个重要突破。
四大科学目标
中国探月工程二期月球应用科学首席科学家、中国科学院国家天文台台长严俊在接受记者采访时介绍，与嫦娥一号任务相似，嫦娥二号同样要实现四大科学目标。
一是获取月球表面三维影像，分辨率优于10米。利用CCD立体相机获取高分辨率的月球表面三维影像，结合激光高度计获取的月表地形高程数据，可获取月球表面高精度地形数据，为后续着陆区优选提供依据，同时为划分月球表面的地貌单元精细结构、断裂和环形构造提供原始资料。
二是探测月球物质成分。利用经技术改进的γ射线谱仪和X射线谱仪，可以探测月球表面9种元素——硅、镁、铝、钙、铁、钛、钾、钍、铀的含量与分布特征，获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。
三是探测月壤特性。利用微波探测技术，测量月球表面的微波辐射特征，获取3.0千兆赫兹、7.8千兆赫兹、19.35千兆赫兹、37千兆赫兹的微波辐射亮度温度数据，估算月壤厚度。
四是探测地月与近月空间环境。嫦娥二号卫星在轨运行期间正是太阳活动高峰年，是探测研究太阳高能粒子事件、CME、太阳风及它们对月球环境影响的最佳探测时期。利用太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器，获取行星际太阳高能粒子与太阳风离子的通量、成分、能谱及其随时空变化的特征，可研究太阳活动与地月空间及近月空间环境的相互作用；获取地月空间环境数据，可为后续探月工程提供环境科学数据。
《科学时报》 (2010-10-08 A1 要闻)
