嫦娥二號身披"金銀外衣"隔熱防凍 配置降落相機(圖)

CCD立體相機。

490N發動機監視相機。

高速數傳微波直接調製器。

激光高度計。

激光高度計 X射線譜儀系統組成。

　　嫦娥二號

　　衛星小檔案

　　體 重 2480千克

　　奔月時間 5天（112小時）

　　設計壽命 半年

　　旅行距離 38萬公里

　　旅行裝備 8萬多個元器件

　　嫦娥二號衛星此次以我國探月二期工程先導星的身份出現，其實這顆衛星是與嫦娥一號衛星一同生産完成的，最初它的身份是嫦娥一號的備份星，在嫦娥一號任務獲得圓滿成功後，它的身份逐步演變成了目前的先導星。

　　我國首次月球探測工程于2004年4月16日正式立項，命名為嫦娥一號。同年12月20日，經中央專委決策增加嫦娥一號備份星，其與嫦娥一號飛行狀態完全相同的正樣産品于2007年全部研製完成。

　　2007年12月17日，在嫦娥一號衛星任務工程目標圓滿成功後，繞月探測工程領導小組對備份星任務確定了如下原則：2009年或2010年發射一顆月球探測衛星，技術有所進步，經費有限。根據該原則，探月與航天工程中心組織各系統開展了備份星任務初步方案論證，並根據順序命名原則，將備份星命名為嫦娥二號。

　　2008年6月24日，嫦娥二號衛星專題研究會召開，根據會議精神，月球探測工程中心於次日組織各大系統召開嫦娥二號衛星任務方案補充論證會，明確提出：“嫦娥二號衛星作為探月工程二期的技術試驗星，要以驗證二期工程技術為重點，合理確定工程目標和科學目標。”

　　作為衛星研製方的中國空間技術研究院于2008年7月完成第二輪總體方案論證工作並上報探月與航天工程中心。嫦娥二號衛星最終被確定為以嫦娥一號衛星為基礎，根據任務要求進行技術改進後，作為“探月二期工程先導星”，開展先期飛行試驗。

　　5項關鍵技術解析

　　1 首次使用的X頻段

　　此次探月之旅，嫦娥二號衛星擁有多項新技術，其中相當一部分為首次上天試驗，X頻段測控體制就是其中的代表。目前，我國衛星中尚無星地X頻段測控體制應用的實踐，與國內主要使用的S頻段測控體制相比，它有著傳輸速度高、信號衰減小、負載數據多等優點。但是它同時又面臨著設計、器件和工藝等一系列技術難點。

　　X頻段測控體制存在兩大難點：一是低信噪比下的載波捕獲跟蹤算法，二是小型化、低功耗設計技術。為此，設計人員採取了低信噪比下的載波捕獲數字處理算法的倣真驗證，採用數字基帶處理技術，採用FPGA+DSP的框架，在保證精簡電路同時，提高系統設計靈活性；利用單機、分系統聯試及星地對接試驗全面驗證。

　　2 “金銀外衣”化身冷暖空調

　　月球上沒有空氣等作為熱傳導的介質，因此衛星上受到光線照射的部分溫度會很高，而沒有光線照射的地方會在零攝氏度以下，衛星的兩面可能相差300多攝氏度。那麼，嫦娥二號衛星在運行過程中將面臨300攝氏度左右的冷暖溫差。如何抗拒來自太陽光的高溫照射，又如何抵禦冰點以下的寒冷？

　　由嫦娥二號熱控系統的設計團隊妙手設計的衛星防輻射覆膜大顯神通。這個由13層薄如蟬翼的覆膜組成的金燦燦的外衣，有著特殊的結構，嫦娥二號只要穿上它，就如置身在四季如春的空調間。原來，這些金光閃閃的衣服有著非常好的隔熱作用，不僅能夠防止衛星熱量散失，而且可以阻止外部的熱量進入衛星內部；而銀光閃閃的衣服既能夠反射掉85%左右的太陽光，又有著非常好的散熱作用，可將衛星內部産生的廢熱及時地排散到外界空間中。

　　3 微小相機“動靜相宜”

　　此次嫦娥二號衛星上配備了四台微小相機，其中有三台小相機將分別對衛星發動機、太陽翼和定向天線進行成像，並獲取清晰圖像。另外，為了幫嫦娥三號衛星探路，對著陸器軟著陸進行先期技術驗證，嫦娥二號衛星還配置了一台降落相機。

　　雖然這四台相機都只有手掌大小，每台重量僅三四百克，看起來與我們平常用的數碼相機相差無幾，但集成了光、機、電、熱等多項先進技術和自動拍攝、實時圖像壓縮等智慧化功能，能應付惡劣的太空輻射、溫度環境，能承受發射時的強烈衝擊和振動。根據任務目標的不同，四台微小相機均進行了針對性的設計，各有所長，具備“動靜相宜”的拍攝能力，並做到了長壽命、高可靠，是真正超便攜的航天相機。

　　4 升級任意角度旋轉的太陽翼

　　太陽翼是最直接接觸外部環境的衛星部件。嫦娥二號衛星處在高溫環境中，太陽光的持續直射，可能造成帆板溫度過高而失效。國外已經有探月衛星因為太陽翼失效而導致整星失蹤。

　　因此，技術人員採用多種方法來保護帆板。首先是避開太陽直射，設計人員設計太陽翼的時候使其和太陽成30度夾角，這樣溫度就會大大降低。另外，嫦娥二號衛星上的太陽翼帆板可以進行任意角度的旋轉，以達到最佳的保護效果。星上有一套軟體系統，在溫度達到一定的高度時，軟體可以支持衛星讓帆板停轉，這時太陽翼帆板會停留在和太陽光呈60度的夾角的地方，帆板溫度就會降下來。

　　5 直奔地月轉移軌道

　　嫦娥二號衛星由長征三號丙運載火箭發射至近地點高度200公里、遠地點高度約380000公里的地月轉移軌道。衛星與火箭分離後，在地面測控支持下，經中途修正，在近月點自主實施制動，實現月球捕獲，變軌後進入100公里環月圓軌道。在環月運行期間，衛星將擇機實施軌道機動，進入100公里15公里的橢圓軌道，開展技術驗證和二期工程備選著陸區成像試驗；試驗完成後，返回100公里環月圓軌道，開展月球科學探測。