嫦娥二號深空探測試驗示意圖

　　人民圖片

　　6月9日，嫦娥二號衛星在圓滿完成各項探測任務後飛離月球，奔向距地球150萬公里的深空進行探測。嫦娥二號此次飛行將完成哪些任務，奔向遙遠深空又會面臨何種挑戰？

　　目的地距地球150萬公里，“嫦娥”要飛3個月

　　6月9日下午，嫦娥二號衛星正式飛離月球，其目的地是距離地球150萬公里以外的遙遠深空。

　　嫦娥二號將實現世界上首次由月球飛往如此遙遠深空的星際飛行，對中國航天而言，也是第一次前往如此遙遠的宇宙深空。

　　今年4月1日，嫦娥二號衛星達到半年設計壽命。由於衛星和星上儀器狀態不錯，燃料還有剩餘，因此計劃實現三項拓展性試驗，其中的兩項試驗已經完成。

　　6月9日進行的是嫦娥二號第三項也是最重要的一項拓展性試驗——擇機飛往距地球150萬公里以外的深空進行探測。如果減去嫦娥二號與地球之間近40萬公里距離，嫦娥二號到達目的地需要飛行大約3個月。

　　驗證150萬公里遠距離的深空測控能力

　　據介紹，這次飛行探測包括了技術試驗和科學試驗的各兩項任務。技術試驗的任務，首先是要實現從月球到目標點的“長途旅行”並繞目標點環繞飛行；其次是要驗證150萬公里遠距離的深空測控能力。

　　據了解，為了實施嫦娥三號任務和未來火星探測等深空任務，我國正在研製建設35米和64米天線的深空測控站。而這次對嫦娥二號的“遠程遙控”將檢驗這兩個深空站乃至整個地面深空網的能力。

　　在科學目標方面，一是要在150萬公里遠處的深空開展地球遠磁尾帶電粒子探測，二是對可能的太陽X射線爆和宇宙伽馬爆進行觀察。

　　探月專家説，此次嫦娥二號的深空之行，關鍵之一就在於合理使用剩餘燃料，儘量延長衛星壽命，讓衛星能夠堅持一年半時間，也就是到明年年底。到那時候，我國的兩個深空測控站就將具備測控能力，可以進行充分驗證。

　　環繞目的地飛行階段，衛星只要有任何一點擾動，都會漂離

　　北京航天飛行控制中心副主任麻永平介紹説，從離開月球到抵達目的地，嫦娥二號有三段飛行：月球逃逸段、途中飛行段和環繞目標點的飛行段。

　　據介紹，嫦娥二號飛離月球時，是從100公里的環月軌道上經過兩次加速進入轉移軌道。之所以不採取一次加速飛離的方式，是為了節省燃料。

　　嫦娥二號地面應用系統業務運行管理分系統主任設計師溫衛斌説，在中途飛行和環繞飛行階段，將擇機開展遠距離的測控通信、軌道控制，同時還將擇機開啟太陽風離子探測器、太陽高能粒子探測器、X射線譜儀和伽馬射線譜儀等四個有效載荷，來獲取科學數據。

　　嫦娥二號在150萬公里以外深空飛行，難度和挑戰不言而喻。對衛星軌道設計而言，地球衛星的飛行主要考慮地球引力，月球衛星的飛行主要考慮地球和月球引力，但在這麼遠的深空飛行則要同時考慮地球、月球和太陽三個引力體。

　　嫦娥二號衛星主任設計師黃昊説，這使衛星的軌道設計複雜度大大提高。在環繞目的地飛行階段，衛星只要有任何一點擾動，都會漂離，因此在軌道設計的精度方面，要求比此前的衛星控制設計高得多。

　　衛星可靠性、測控能力和精確執行能力受考驗

　　從世界範圍看，衛星從月球飛到距離地球150萬公里以外的深空還是第一次。探索未知深空，嫦娥二號將接受可靠性、測控能力和精確執行能力三大挑戰。

　　嫦娥二號測控系統副總設計師周建亮説，嫦娥二號原本設計只有半年壽命，現在半年期限已過，衛星和星上設備狀態較之以前已有變化，潛在風險大。

　　同時，由於衛星本身並不是為此次深空飛行任務設計，能力已挖掘到極限，就沒有太多的余量來處理各種異常或者風險。這對衛星控制的成功率和可靠性都提出很高要求。

　　測控方面，由於距離實在太遠，嫦娥二號衛星需要具備接收更低、更弱信號的能力。“特別是環繞目標點飛行時候，衛星距離地球最遠將有180萬公里，接近200萬公里，信號衰竭很厲害。”周建亮説，如果新建的深空測控站能夠對嫦娥二號進行試驗性測控，那麼將對未來嫦娥三號甚至金星、火星探測任務的保障起到極大作用。

　　另一項挑戰來自對軌道控制精度的要求。從地球到月球，嫦娥二號只飛了5天不到，而此次飛行長達3個月，中間需要對衛星進行多次控制，而衛星軌道涉及地球、月球和太陽三體運動，對誤差特別敏感。

　　專家告訴記者，如果一切順利，嫦娥二號將創造我國航天飛行測控新紀錄，衛星上四個科學儀器能夠長期觀測，將獲取到難以想象的豐厚和珍貴宇宙數據。

　　嫦娥二號目的地為拉格朗日點（延伸閱讀）

　　嫦娥二號的目的地是距離地球150萬公里以外的日地拉格朗日L2點。所謂的拉格朗日點與天體力學當中的限制性三體問題相關，總共分為L1—L5五個點。

　　目前人類對拉格朗日點的探測基本上圍繞著L1和L2點進行，因為這兩個點在空間上有這樣一個特點：它們繞太陽做週期性運動，但在地球和太陽之間的相對位置關係是保持不變的。跟地球、月球和太陽之間的相互關係穩定，是L2點的優勢所在。利用L2跟太陽和地球的相對“固定”的位置優勢，可以安排天文望遠鏡和類似的觀測設備。