这是本系列的第三篇。嫦娥一号的探测历程已经暂告一段落了，但也正是在研制嫦娥一号的时候，咱们还同时研制了一颗它的备份星。现在嫦娥一号的任务已经取得成功，这个它的“好姐妹”终于可以转正了。那么这次的任务跟上次有什么不同呢？各位且看下文。 第三篇 更进一步 在研制发射嫦娥一号探测器的过程中，相关的参研单位也完成了一颗备份星的研制任务。为的是嫦娥一号要是真有什么意外的话，可以由这颗备份星接替其完成使命。现在嫦娥一号圆满完成了任务，那这颗备份星又该怎么处理呢？有人提出可以按嫦娥一号的步骤再来一次，以进一步验证相关技术。也有人提出增加试验项目并改进目标，再次进行试验。 2007年12月，嫦娥探月工程领导小组组织开展备份星任务初步方案论证，并将备份星命名为嫦娥二号。次年2月15日，国务院正式批准嫦娥探月工程第二部工程立项。6月，国家国防科技工业局召开专题会议，决定将嫦娥二号探测器确定为第二部工程的先导星，主要目的为验证嫦娥三号任务的部分关键技术，为后续的探测器成功落月积累经验。说白了，就是要给后续的嫦娥三号探路，做些准备工作。 2010年10月1日18时59分57秒，嫦娥二号在西昌卫星发射中心成功发射。采用长征三号丙作为发射嫦娥二号的运载火箭。这次火箭的推力可以直接把嫦娥二号送到地月转移点，不再需要先绕着地球兜圈了。或许是这回的行程比上次轻松不少，咱嫦娥姐姐在出发后的第二天就拍了路上的风景照--地球与月球的照片，并且传了回来。 看来嫦娥姐姐这回是真的挺兴奋，就在传回照片的几个小时后，飞行控制中心发现嫦娥二号的速度有点快过头了，赶紧发出指令“拽”了它一下，否则超速了月球可就抓不住它了。结果这次的修正非常精准，原计划的后两次中途修正直接被取消，嫦娥二号稳稳地向月球飞去。看来新手经过上回的训练，已经成半个老司机了哈。 10月6日，刹车的时候到了。11时06分，控制中心发出第一次近月制动指令，刹车开始！几分钟后，嫦娥二号在距离月球100千米的地方被月球捕获，成功进入12小时的椭圆形环月轨道。相比于嫦娥一号的200千米，这次的操作难度显著提升，“老司机”的技术果然比之前明显进步了。与嫦娥一号一样，“刹车”总共分三步。嘿嘿，听着是不是有点耳熟？只不过这难度远远不是把大象放冰箱可以相比的。 第二次近月制动，让探测器进入了3.5小时小椭圆环月轨道。到了第三次，嫦娥二号成功进入了高度为100千米的118分钟极月圆轨道。而这回的其中一大目标，就是要拍到分辨率更高的全月图。最终，科学家利用嫦娥二号所取得的数据，对外发布了分辨率达7米的全月图。 2010年11月2日，嫦娥二号转入长期运行管理阶段。在环月的150天里总共实施了2次飞行姿态转换、3次轨道维持以及月食控制。 这次嫦娥二号的轨道高度比嫦娥一号更低，拍到的月面影像也就更清晰了。但由于轨道倾角的差异，导致第一阶段成像期间在月面两极区域都各有一部分视场盲区。也就是说，拍是拍得更清楚了，但是姿势差了一点，导致月球南北两极都各有一块区域没有拍到。为了把图像补全，2011年4月14日至5月23日，嫦娥二号完成了轨道倾角控制，将轨道倾角从原本的92度调整为90度，成功对月球两极进行了补拍。 嫦娥二号的另外一大任务，就是为后续进行月面软着陆的嫦娥三号先探探路，其中就包括了对嫦娥三号预选着陆区进行高分辨率成像以及对后续软着陆任务关键技术的先期验证。2010年10月26日，飞行控制中心对嫦娥二号实施了降轨控制试验。约18分钟后，卫星成功由半径100千米的圆轨道进入了远月点100千米、近月点15千米的椭圆轨道，而这也是原定嫦娥三号动力下降前的准备轨道。 降轨的另外一个目的，就是让嫦娥二号更接近月球，以便对嫦娥三号预选着陆区--虹湾进行高分辨率成像。嫦娥二号的相机在远月点100千米、近月点15千米的椭圆轨道上，近月点拍照分辨率可达1米，直径大于3米的坑都能显示出来。这一方面可以为地质学家提供更为精细的立体图像，促进对月球地质构造的研究；另一方面，也为嫦娥三号选取安全着陆区奠定了基础。 嫦娥二号在2011年4月1日达到了设计寿命，完成了所有工程和科学目标。此时的嫦娥二号不仅状态良好，还剩了不少推进剂，依然有着充足的动力，咱们还可以再干一些事情。 那么，干什么好呢？当时，关于嫦娥二号的最终归宿大致有5种选择。 第一，像它的前辈嫦娥一号一样撞击月球。第二，离开月球，向无垠的深空飞去。第三，离开月球附近，对太阳系小行星以及拉格朗日点进行探测。第四，先别走，继续运行在环月稳定轨道，用于对2012年底建成的测控系统35米和64米深空大天线更远距离的测控能力的验证。第五，返回地球轨道。 关于这几个选项，都各自有着不同的科学价值。让嫦娥二号返回地球轨道对当时我国已经掌握的航天技术来说并不是什么难事。撞击月球虽然可以为未来的嫦娥三号软着陆积累一些宝贵的经验和数据，但奔赴深空则更有价值。而在嫦娥二号发射之前，除了嫦娥一号所使用的S频段以外，还首次特别加载了X频段信号收发设备。这一频段的频率更高，使得信号抗衰减性大大增强，因此也让航天器飞得更远成为可能，火星探测乃至更远的深空探测也采用这一频段。 日地拉格朗日L2点距离地球约150万千米。在那里，嫦娥二号上的太阳风离子探测器和太阳高能粒子探测器将对太阳风和高能粒子进行动态监测，这将可以提高人类对地球远磁尾不断摆动、膨胀或收缩的性质动态和空间天气的认识。此外，太阳活动在当时正处在增加阶段，嫦娥二号上的X射线谱仪将监测太阳耀斑爆发，这些数据既可以用于空间环境预警，也可以对太阳耀斑演化进行科学研究。如果可能的话，嫦娥二号上的伽玛射线谱仪或许还会观测到宇宙伽玛射线暴。综上所述，嫦娥二号飞往日地拉格朗日L2点对于其搭载的多个科学仪器亦是不可错失之良机。基于上述考虑，这个方案最终脱颖而出。 2011年6月8日至9日，飞行控制中心对嫦娥二号实施了两次加速控制，使其飞离月球轨道并成功进入飞往日地L2点的转移轨道，正式向日地L2点进发。 在飞行了150万千米，历经77天，嫦娥二号于8月25日来到太阳与地球的引力平衡点--日地L2点的环绕轨道。我国成为世界上第三个造访日地L2点的国家，也是世界上首个从月球飞往日地L2点的国家。在飞行的期间，嫦娥二号也没闲着，在路上还顺便开展了日地空间环境探测，可谓一举多得。 2012年4月，嫦娥二号圆满完成了在日地拉格朗日L2点的科学探测任务。为了最大限度地挖掘探测器的潜能，所谓的物尽其用，科学家们又给它安排了难度更大的拓展试验任务，最终确定了嫦娥二号与小行星交会的方案。但小行星这么多，嫦娥二号该选谁呢？专家们对小行星库中60多万颗小行星进行细致的挑选，在综合考虑了各种因素之后，选定图塔蒂斯小行星作为嫦娥二号的“约会对象”。想不到咱嫦娥姐姐上天都找到“对象”了，这让后羿怎么办呢？ 图塔蒂斯是以西方凯尔特人神话中的战神命名的小行星，长4.46千米、宽2.4千米，看起来像一粒花生，每隔4年造访一次近地点，其在2004年距离地球最近仅160万千米。也正是由于其距离地球太近，这位在人类的“潜在危险小行星名单”上可是榜上有名。而就在2012年12月13日前后，图塔蒂斯会再次到达离地球约700万千米处的近地点。之前观测过它的国家或组织都只是远远地看，如果这回嫦娥二号可以对它进行近距离拍摄的话，将是国际首次。 4月15日和6月1日，飞行控制中心通过两次变轨，使嫦娥二号飞离日地拉格朗日L2点的环绕轨道，并进入了飞向图塔蒂斯的转移轨道。途中经4次修正，历经半年，在12月13日按照预定的时间和地点，嫦娥二号与图塔蒂斯如期相会了，两者最近距离仅为3.2千米。嫦娥二号回眸凝视，成功获取了500多幅高质量图像，分辨率达10米，局部分辨率甚至达1.5米。这是世界上首次对该小行星进行近距离光学成像，也为后续行星际深空探测任务验证了可靠的轨道确定与控制技术。至此，我国首次实现用一个探测器对三个目标进行探测，嫦娥二号探测器任务工程也完美收官了。 此后的嫦娥二号，继续朝着太空深处飞去。2014年6月，探测器与地球间测控距离突破1亿千米，这也为我国后续火星探测测控奠定了基础。目前嫦娥二号探测器状态良好，据北京航天飞行控制中心计算，其有望最远飞到距离地球约3亿千米的地方。嫦娥二号已经成为了太阳系的一颗“人造行星”，围绕太阳做椭圆轨道运动。2029年前后，其将比较接近地球，距离约700万千米。探测器超期服役飞行，既可测试国产元器件的寿命，又能验证我国测控通信系统的传输能力。 本篇的内容到此结束。相比之前的探测计划，嫦娥二号这回可算是超额完成任务了。下次任务，就要正式进入“落月”的阶段了。详细的情况，且待下篇揭晓。 本楼来自：智慧人生开发板