“中國新高度”誕生記

□ 本刊特約記者 蔡金曼

仰望星空，浩瀚無垠的深空牽動著中華民族的千年夢想。2013年1月5日23時46分，我國深空探測征程再傳佳音——嫦娥二號衛星成功飛越圖塔蒂斯小行星后，在北京航天飛行控制中的精確控制下，突破1000萬千米。這一振奮人心的消息，如一縷艷陽穿透凜冽的冬日鼓舞著堅守在探月一線的航天人。

短短兩年間，從距地38萬千米外的月球，到150萬千米遠的日地拉格朗日L2點，再到700萬千米外的小行星……嫦娥二號衛星，承載著中國航天人的光榮與夢想，不斷開拓創新試驗任務，創造并刷新“中國高度”，實現了中國月球及深空探測領域一個又一個新的突破。

由“替補”到“先鋒”

“嫦娥二號本是嫦娥一號的備份，我們原計劃用它來彌補嫦娥一號任務的風險?！敝袊皆鹿こ淌兹慰傊笓]欒恩杰表示。

2007年10月，嫦娥一號任務取得圓滿成功。嫦娥二號怎么辦？這成為探月工程領導小組著力研究的問題。

2007年12月，探月工程領導小組組織開展嫦娥二號適用方案論證。

2008年2月15日，國務院正式批準探月工程二期立項，并成立了由國防科工局牽頭，科技部、總裝備部、中國科學院和中國航天科技集團公司等單位參加的探月工程重大專項領導小組，工業和信息化部副部長、國防科工局局長陳求發任組長和工程總指揮?！奥湓绿綔y”研制工作正式啟動。

2008年6月，國防科工局召開專題會議，決定將嫦娥二號確定為工程二期的先導星，主要驗證“軟著陸”任務部分關鍵技術，并依據發射順序，命名為嫦娥二號衛星。

陳求發要求，綜合考慮工程一期取得的成果、工程二期的技術難度、備份產品的技術狀態和工程相關系統的條件，將備份星進行技術改進，為工程二期驗證新技術、降低工程實施風險更具價值。

2008年10月16日，國務院批準實施嫦娥二號任務。至此，從“繞”起步、為“落”而生的嫦娥二號，由“替補”變身“先鋒”。

2010年10月1日，肩負著全新歷史使命的嫦娥二號從西昌衛星發射中心啟程，奔向月球。

從“替補”到“先鋒”，工程人員對嫦娥二號衛星做了大量技術改進，并新研了部分載荷和試驗分系統，實現了新的技術跨越：開辟了奔月時間短、衛星燃料消耗少的直接奔月軌道；驗證了X頻段深空測控技術，實現了航天測控由S向X頻段的跨越；對月面虹灣地區進行高分辨率成像，為嫦娥三號“軟著陸”任務積累了經驗。

飛向150萬千米外的L2點：由探月衛星變身太陽系人造小行星

2010年12月，嫦娥二號任務圓滿成功?！版隙稹钡摹皻w宿”再次成為全社會關注的焦點。

探月工程總設計師吳偉仁回憶，當時專家們的建議主要有三種：一是讓嫦娥返回地球軌道附近；二是撞向月球為嫦娥三號落月積累經驗和數據；三是遠赴深空，開展拓展性試驗。

2011年1月18日，陳求發主持召開探月工程重大專項領導小組第8次會議。這次會議綜合權衡衛星狀態、燃料剩余、測控通信能力、技術試驗與科學探測價值等因素，最終選擇了最具風險也最具價值的方案——開展拓展試驗。

為確保完成三項拓展試驗，國防科工局牽頭，組織衛星、測控和地面應用三大系統，細致研究燃料利用、試驗時機、月食應對等因素，統籌兼顧三項試驗任務，明確提出了“確保衛星安全、合理安排試驗、盡量延長壽命、務求最大效益”的試驗原則，重點對飛往距離地球約150萬千米遠的、太陽與地球引力平衡點——日地拉格朗日L2點探測，進行了4個多月的專題論證，形成了完整的頂層設計和實施方案。

“嫦娥二號的拓展試驗包括三項內容：一是補全月球南北兩極漏拍點；二是在月球背面測控無法支持情況下，用主發動機點火降軌至15千米軌道高度，再次對嫦娥三號預選著陸區進行高清晰成像；第三項也是最重要的一項，是從月球軌道出發，奔向日地L2點，進行深空探測?！碧皆露诠こ炭傮w部部長劉彤杰介紹說。

2011年4月1日，嫦娥二號半年設計壽命期滿，既定的六大工程目標和四大科學探測任務圓滿完成，由于實現零窗口發射，火箭、衛星的高精度軌道控制，使星上剩余燃料充足，全系統狀態正常穩定，拓展試驗方案經專家評審和總指揮批準后隨即展開。

2011年4月下旬至5月底，開展了補拍月球南北兩極漏拍點和再次對嫦娥三號預選著陸區進行高清晰成像亮相拓展試驗。

2011年6月9日，奔向L2點的第三項拓展試驗實施。嫦娥二號受控飛離月球，奔向150萬千米遠的日地拉格朗日L2點，開啟了中國深空探測的新征程。

此次拓展性試驗，具有軌道新、距離遠、飛行時間長、準備時間短等特點，對嫦娥二號衛星系統、測控系統和地面應用系統都是極大的挑戰。

為確保拓展試驗成功實施，工程總體統一部署，探月與航天工程中心組織衛星系統、測控系統和地面應用系統，精心組織開展了飛離月球探測試驗的專題研究和論證，明確了技術試驗和科學探測目標，制訂了縝密的試驗方案。

2011年8月25日，嫦娥二號精確飛抵L2點并進入環繞軌道，標志著三項拓展試驗圓滿成功。我國成為世界上繼歐空局和美國之后第三個造訪L2點的國家和組織。

此后，嫦娥二號環繞L2點進行了為期10個月的科學探測，獲得了地球遠磁尾離子能譜、太陽耀斑爆發和宇宙伽馬爆的大量科學數據。

嫦娥二號拓展試驗的成功實施，實現了我國航天從38萬千米到150萬千米的跨越，創造了我國航天乃至國際航天的多個“第一”：國際上，第一次獲得7米分辨率的全月球立體影像圖，第一次從月球軌道出發探測拉格朗日點，第一次實現我國對月球以遠的太空進行探測；我國第一次開展拉格朗日點轉移軌道和使命軌道的設計和控制，并實現了150萬千米～170萬千米遠距離測控通信。

通過開展拓展試驗，嫦娥二號的工作壽命延長至兩年多。這“多出來的”兩年時間，對航天人更是彌足珍貴。嫦娥二號也成為我國第一次進行一次發射、探測多個目標、執行多科學探測任務的有益嘗試。

長征三號丙發射嫦娥二號衛星

邁向700萬千米深空：飛越探測小行星

2012年3月，嫦娥二號環繞L2點飛行200余天，全面完成了拓展任務工程目標和科學探測任務。

如何發揮“嫦娥”余熱，再開展拓展試驗，早已在航天人的醞釀中：從L2點飛L1點；飛回月球；從L2點飛走……有關專家提出了若干方案?？値熛到y對若干方案進行深入論證后，最終建議飛往更遠的深空探測小行星，以充分發揮嫦娥二號衛星的科學和技術試驗潛力。

2012年6月1日，已在日地拉格朗日L2點開展了10個月科學探測的嫦娥二號衛星，成功變軌，脫離L2點環繞軌道，進入飛往小行星的軌道。

這次再拓展任務任務能否成功，關鍵在于圖塔蒂斯小行星軌道能否預測精準。工程總體組織地面應用系統及有關單位，集中國內多臺光學天文望遠鏡，多家天文臺聯合攻關，連續精確測定了圖塔蒂斯小行星的運行軌道，形成了具有中國特色的該小行星軌道。

12月13日，飛離日地拉格朗日L2點195天的嫦娥二號衛星，成功受控飛抵距地球約700萬千米遠的深空。16時30分，嫦娥二號與圖塔蒂斯小行星由遠及近擦身而過，交會時的相對距離約3.2千米左右，相對速度10.73千米/秒。交會時嫦娥二號星載監視相機對小行星進行了光學成像，真正實現了“軌道測得準、衛星控得住、圖像拍得好”的工程目標。至此，嫦娥二號再拓展試驗圓滿成功，嫦娥二號工程完美收官。

700萬千米，新的“中國高度”誕生！

這不僅代表了中國航天器飛行的“距離高度”，更是中國航天日益增強的“科技高度”，凝聚著中國航天不斷尋求突破的“創新高度”，折射出決策者志存高遠、不懼風險、勇于超越的“氣魄高度”！

嫦娥二號再拓展試驗的成功實施，使我國首次擁有了飛入行星際的探測器；首次突破并掌握了700萬千米遠的軌道設計與控制技術；采用光學定軌，形成了具有中國特色的圖塔蒂斯小行星軌道；通過在衛星飛行中對我國新建成的喀什35米和佳木斯66米兩個深空站和上海65米VLBI站進行標校試驗，實戰檢驗了我國深空測控、天文觀測的水平和能力，為我國未來的深空探測活動，尤其是小行星探測奠定了堅實的基礎。國外媒體和航天專家評述說，嫦娥二號把潛力發揮到了極致，使中國深空探測又向前邁進了一大步。

飛越小行星后，嫦娥二號衛星繼續向更遠的深空飛行，今年1月5日突破1000萬千米，再次實現中國航天人夢想新的超越。

嫦娥二號奔赴L2點示意圖

國防科工局發布的“嫦娥二號”與圖塔蒂斯小行星深空交會示意圖