專家解密“嫦娥二號” 稱中國2013年或探測火星

　　相比“嫦娥一號”，“嫦娥二號”技術(shù)更新、難度更大、系統(tǒng)更復(fù)雜，與之相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)也更大

　　“‘嫦娥二號’衛(wèi)星發(fā)射的準(zhǔn)備工作已基本就緒，正在做最后的檢查。”即將趕赴西昌衛(wèi)星發(fā)射基地的中國探月工程一期首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士歐陽自遠(yuǎn)9月27日接受《瞭望》新聞周刊專訪時(shí)透露，即將發(fā)射升空的“嫦娥二號”衛(wèi)星只需不到5天時(shí)間就能到達(dá)月球。

　　根據(jù)我國月球探測工程的長遠(yuǎn)規(guī)劃，我國的月球探測工程(嫦娥工程)分為“繞”、“落”、“回”三期。一期工程為繞月探測，對月球進(jìn)行全球性、整體性和綜合性探測；二期工程為月面軟著陸和巡視勘察，對著陸區(qū)進(jìn)行精細(xì)的就位探測與月球車巡視勘測；三期工程為月球采樣返回，在著陸區(qū)進(jìn)行就位采樣和巡視鉆孔取樣，樣品返回地球后開展系統(tǒng)的高精度的實(shí)驗(yàn)室分析研究。

　　歐陽自遠(yuǎn)說，作為“繞”月探測工程，“嫦娥一號”已經(jīng)取得了圓滿成功。目前正在實(shí)施的是月球探測二期工程。而“嫦娥二號”是二期工程的第一顆衛(wèi)星，起著承前啟后的重要作用。

　　二期工程的“探路者”

　　2007年10月24日發(fā)射的“嫦娥一號”是我國首次發(fā)射的月球探測衛(wèi)星，在經(jīng)歷了495天的在軌運(yùn)行后，2009年3月1日受控落月�！斑@是我國向深空探測邁出的第一步，是取得了圓滿成果的堅(jiān)實(shí)的一步。”歐陽自遠(yuǎn)說。

　　作為力推我國探月工程實(shí)施的科學(xué)家，歐陽自遠(yuǎn)自豪地說，“嫦娥一號”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了“準(zhǔn)時(shí)發(fā)射、準(zhǔn)確入軌、精確測控、精密變軌、成功繞月、有效探測、取得成果”的一系列目標(biāo)，圓滿地完成了探月工程一期的工程目標(biāo)和各項(xiàng)科學(xué)探測任務(wù)，并獲得了大量的探測數(shù)據(jù)。通過對月球基礎(chǔ)科學(xué)的研究和海量數(shù)據(jù)的處理，獲得了迄今為止國際上變形程度最低、位置精度最高、圖像色調(diào)最一致和空間覆蓋最完整的全月球影像圖，以及精度和分辨率最高的全月球數(shù)字高程模型(DEM)和三維月球地形圖，建立了月球影像數(shù)據(jù)和激光高度計(jì)數(shù)據(jù)的處理方法，獲取了月球表面某些元素、礦物的分布圖，全月球四頻段微波亮度溫度數(shù)據(jù)和獨(dú)特的近月空間高能粒子和太陽風(fēng)離子數(shù)據(jù)，并在衛(wèi)星撞月前獲得了高分辨率的1469千米撞月路徑的月面影像圖，“這一系列重大科技成果的取得，為推動我國月球與行星科學(xué)的研究和后續(xù)月球探測工程的開展奠定了重要基礎(chǔ)”。

　　歐陽自遠(yuǎn)介紹說，“嫦娥二號”原本是個(gè)備份星，在“嫦娥一號”取得圓滿成功之后，進(jìn)行了一系列技術(shù)改進(jìn)。作為探月二期工程的先導(dǎo)星，“嫦娥二號”任務(wù)就像是一期工程向二期工程的一個(gè)跳板，既繼承了“嫦娥一號”衛(wèi)星的許多成熟技術(shù)，又根據(jù)任務(wù)目標(biāo)的不同，增加了很多新技術(shù)，是探月工程二期的“探路者”。相比“嫦娥一號”，“嫦娥二號”技術(shù)更新、難度更大、系統(tǒng)更復(fù)雜，與之相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)也更大。

　　歐陽自遠(yuǎn)告訴本刊記者，與“嫦娥一號”相比，“嫦娥二號”衛(wèi)星將作為探月二期工程“嫦娥三號”實(shí)施月面軟著陸、開展著陸器就位探測和月球車巡視勘測的“先導(dǎo)星”。在科學(xué)上，它的首要任務(wù)是對月面多個(gè)候選著陸區(qū)進(jìn)行詳查，精細(xì)地測繪著陸區(qū)的地形地貌；在工程上的主要任務(wù)是試驗(yàn)驗(yàn)證部分關(guān)鍵技術(shù)和新設(shè)備，試驗(yàn)新的奔月軌道，降低探月工程二期“嫦娥三號”的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。為此，“嫦娥二號”相對“嫦娥一號”做了多方面改進(jìn)和提高。

　　六大創(chuàng)新點(diǎn)

　　歐陽自遠(yuǎn)向本刊記者詳細(xì)介紹了“嫦娥二號”的六大創(chuàng)新點(diǎn)：

　　——“嫦娥一號”和“嫦娥二號”兩個(gè)衛(wèi)星的軌道設(shè)計(jì)不同�！版隙鹨惶枴卑l(fā)射后，先是環(huán)繞地球飛行了7天，經(jīng)過4次變軌才進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移奔月軌道，經(jīng)過一次軌道修正、近月制動并被月球捕獲，進(jìn)入環(huán)月軌道。從發(fā)射到進(jìn)入環(huán)月軌道總共歷時(shí)大約13天14小時(shí)19分，行程200多萬公里�！啊�嫦娥二號’將新開辟地月之間的‘直航航線’，即直接發(fā)射到地月轉(zhuǎn)移軌道，待幾次中途修正和近月制動后，即進(jìn)入繞月軌道，這將使‘嫦娥二號’的地月飛行時(shí)間縮短至接近5天即少于120小時(shí)�！�

　　——“嫦娥二號”衛(wèi)星將在距月球表面約100千米高度的極軌軌道上繞月運(yùn)行，較“嫦娥一號”距月表200千米的軌道要低，有利于對重點(diǎn)地區(qū)作出精細(xì)測繪。

　　“嫦娥二號”直飛月球的方式對運(yùn)載火箭的入軌精度和入軌速度提出了更高要求。因此，此次護(hù)送“嫦娥二號”上天任務(wù)的長征三號丙火箭，較之前護(hù)送“嫦娥一號”的長征三號甲火箭增加了兩個(gè)助推器，以便使“嫦娥二號”衛(wèi)星直接進(jìn)入200千米×380000千米的地月轉(zhuǎn)移軌道。

　　——為獲得著陸區(qū)的精細(xì)地形數(shù)據(jù)，“嫦娥二號”激光高度計(jì)的激光脈沖發(fā)射頻率增至原來5倍，即從“嫦娥一號”每秒發(fā)射1個(gè)激光脈沖提高為每秒發(fā)射5個(gè)，使留下的“激光足印”間距更小，激光測距精度也可達(dá)5米，從而獲得月球上幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)域的高密度高程測量數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，“嫦娥二號”所攜帶的CCD立體相機(jī)的空間分辨率也由“嫦娥一號”時(shí)的120米左右提高到小于10米。其他探測設(shè)備也將有所改進(jìn)，所探測到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將更加翔實(shí)。

　　——“嫦娥二號”的有效載荷配置比“嫦娥一號”少一項(xiàng)，即不采用干涉成像光譜儀探測月球表面的礦物成分。歐陽自遠(yuǎn)說，“嫦娥二號”的主要科學(xué)目標(biāo)是對月球著陸區(qū)和其他重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)測繪、立體成像，其他科學(xué)探測總體上將延續(xù)“嫦娥一號”科學(xué)目標(biāo)，對月球表面元素分布、月壤厚度、近月空間環(huán)境等做更進(jìn)一步的科學(xué)探測。這些更高空間分辨率的探測數(shù)據(jù)可以與“嫦娥一號”的探測數(shù)據(jù)進(jìn)行互相校核，進(jìn)一步改進(jìn)月球遙感數(shù)據(jù)的定量反演算法和模型，深化對月球科學(xué)問題的認(rèn)識。

　　——“嫦娥二號”還將驗(yàn)證100千米×15千米軌道機(jī)動與快速測定軌技術(shù)。測試將飛行軌道由100千米圓軌道調(diào)整為遠(yuǎn)月點(diǎn)100千米、近月點(diǎn)15千米橢圓軌道的能力，部分演練“嫦娥三號”的飛行軌道。

　　——根據(jù)月球探測二期工程的要求，為提高測控精度，“嫦娥二號”飛行測控將首次驗(yàn)證我國新建的X頻段深空測控體制。相比“嫦娥一號”使用的S頻段測控，新增的X頻段無線電傳輸信號頻率更高，遠(yuǎn)距離測控通信效果更好，我國深空測控通信能力將擴(kuò)展到“地球—火星”距離。

　　“嫦娥二號”還將試驗(yàn)遙測信道低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)編碼技術(shù)、月地高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及降落相機(jī)技術(shù)。

　　“這幾大關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證，將為我們進(jìn)一步了解月球表面環(huán)境、把握深空探測技術(shù)發(fā)展規(guī)律、有效降低探月二期‘嫦娥三號’工程風(fēng)險(xiǎn)提供有益的借鑒�！睔W陽自遠(yuǎn)說。