“嫦娥二號”的新突破

作者：胡迪 北京航空航天大學宇航學院飛行器設計專業博士生

    嫦娥二號是嫦娥一號的備份星，作為二期的先導星，因此在結構和載荷上變化不大。而嫦娥一號是中國第一顆深空探測衛星，在完成嫦娥一號既定的科學任務後，進行很多其他實驗，最後實現月球硬著陸。從這可以説明兩點，一是採用東方紅三號衛星通用平臺的嫦娥一號衛星有充足的能源，二是我國的地面深空測控網的逐步完善。這樣採用嫦娥一號的備份星對嫦娥三號的技術作進一步驗證是非常合適的，也適合中國的國情。

    嫦娥二號的一個突破就是實現地月轉移軌道發射，嫦娥一號由於是我國第一次深空試驗，在很多方面需要特別慎重，如在深空探測方面我們不僅採用了自己的中繼衛星，還租用了歐洲的深空網，並且嫦娥一號在8次變軌過程中也不斷地在測試我們國家自己的深空網。嫦娥一號在整個飛行過程到最後撞擊月面，我國的深空網不僅實現了對嫦娥一號的監測而且積累了經驗，因此嫦娥二號可以採用更加大膽的方案，採用火箭第三級直接將嫦娥二號送入近地點200公里、遠地點約38萬公里的地月轉移軌道，整個過程大大縮短了地月飛行時間，並且節省燃料，可以將節省的燃料用於驗證月球著陸相關技術。

    嫦娥二號的另一個突破是軌道高度將比嫦娥一號軌道高度要低，嫦娥一號是200公里的軌道，嫦娥二號可能會降到100公里左右，在這樣的軌道上嫦娥二號將對月球進行更加細緻的探測。嫦娥一號在完成科學任務後進行了軌道降低，驗證了衛星在低軌道時的姿態和軌道控制，為嫦娥二號提供了科學依據。因而嫦娥二號可以採用100公里的軌道對月面進行精確觀測。有人説100公里的軌道需要很多燃料去維持軌道，實際上月球的引力只有地球引力的1/6，100公里的軌道，維持所佔燃料應該是比較少，很有可能幾個月維持一次就夠了，加上嫦娥二號採用地月轉移軌道，燃料應該是非常充足的。

    嫦娥二號的第三個突破是增加配置了降落相機，來驗證著陸技術。降落相機一方面驗證月球著陸技術，另一方面用於驗證著陸過程以及著陸後的數據傳輸技術。畢竟月球著陸與地球著陸不一樣，著陸時反推力的大小對著陸裝置有什麼樣的影響是需要在著陸月球車之前搞清楚的，否則難以保證月球車不會被損壞。另一方面，著陸時數據傳輸是十分重要的，這樣地面人員可充分分析著陸裝置的狀態，同時著陸裝置在進行月面探測時也不需要攜帶大容量存儲設備，減化了月球著陸裝置的設計，也為嫦娥三號探月做了充分準備。

    對於我們國家來説，航天很多的關鍵技術是靠自己一點一點實驗和積累，特別對於深空探索來説，如果技術沒有驗證過關就直接採用，一旦出現意外就會造成非常大的損失，通過備份星來驗證相應的技術是一方面降低技術風險，另一方面也降低了研製成本。

作者簡介：胡迪，現為北京航空航天大學宇航學院飛行器設計專業博士生，曾參與211重點建設項目“衛星動力學與控制倣真系統”，負責中國空間技術研究院的技術改造項目“XX衛星姿軌控/推進倣真中心計算機研製”，參與編寫了《衛星姿態控制動態模擬技術》專著，申請了多項發明專利。