“嫦娥二号”奔向150万公里深空的前前后后

“嫦娥奔月”、“夸父逐日”……悠远的传说始终凝结着中国人对茫茫宇宙的深深向往。

2011年8月25日23时24分，被人们亲昵地称为“二姑娘”的“嫦娥二号”卫星顺利飞抵日地拉格朗日L2点环绕轨道。

经过77天的漫漫征程，“嫦娥二号”拓展试验任务画上了圆满的句号。

这一刻，中国迈向深空的脚步在寰宇中延伸，中国在深空探测的道路上又向前迈进了一大步。

超期服役 担负新使命

2011年3月，一个生机盎然的春日，国家国防科技工业局的主会议室。

探月工程重大专项第八次领导小组会议如期举行。这次会议将最终决定“嫦娥二号”的“归宿”。实际上，从2010年10月1日“嫦娥二号”成功发射之日起，有关她的最终“归宿”就一直成为热点话题。

专家指出，对于“嫦娥二号”的归宿有三个选项：一是让嫦娥返回地球轨道；二是着陆月球为嫦娥三号落月积累经验和数据；三是远赴深空，开展拓展性试验。工程总体组织各系统经过反复论证、科学研判，最终决定：开展拓展性试验，奔赴日地L2点进行深空探测。

“实施"嫦娥二号"任务的队伍，是一支能集智攻关、能打硬仗的队伍，也是一支甘于吃苦、无私奉献的队伍。国防科技工业战线的广大科技工作者一定能肩负历史赋予的重任，圆满完成拓展试验任务。”国防科工局局长、探月工程重大专项领导小组组长陈求发说。

拓展试验，迈向深空。这个决定的背后，凝结着中国航天半个多世纪的不断积累，折射出中国航天严慎细实风格下的坚强力量，更反映了中国航天人对工程质量、对自身实力的胸有成竹。

2011年4月1日，“嫦娥二号”顺利安全运行180天，半年设计寿命期满，圆满完成了各项工程目标和科学探测任务，星上剩余燃料充足，全系统状态正常稳定，拓展试验随即展开。

探月工程总体部副部长刘彤杰介绍说，“嫦娥二号”的拓展试验分三项内容：第一项是补拍月球南北两极的图像；第二项是用主发动机降轨至15公里轨道高度，对嫦娥三号预选着陆区进行高清晰成像；第三项也是最重要的一项，就是从月球轨道逃逸，到达日地L2点，进行深空探测。

4月24日至5月20日，“嫦娥二号”成功控制卫星完成对月球两极拍图，实现了高分辨率月图的完整覆盖；

5月21日至23日，“嫦娥二号”完成降轨试验，实现了对虹湾区域进行分辨率优于1.5米的高清晰成像，又获得了幅宽6公里左右的“斑马线”16轨，与已获图像有效拼接，进一步了解虹湾区域的地形地貌，将为嫦娥三号着陆区域的选择提供可靠信息；

6月9日，“嫦娥二号”卫星正式飞离月球，奔向150万公里远的日地L2点。

开展拓展性试验任务，“嫦娥二号”的工作寿命有望延长至两年。而这“多出来的”两年时间，对航天人来说极其珍贵。

日地L2点距离地球大约有200个地球半径那么远。抵达那里后，“嫦娥二号”上搭载的太阳风粒子探测器、太阳高能粒子探测器、x射线谱仪和γ射线谱仪等有效载荷将对高能粒子和太阳风进行动态监测，并对可能的太阳X射线爆发和宇宙γ爆等进行观测，获取科学数据，将提高人类对日地空间环境的认识。

长途跋涉 向深空迈进

方向已经明确，准备已经就绪，前路依旧漫漫。

拉格朗日点位于太阳和地球的延长线上，由法国数学家拉格朗日1772年推导证明出，共有5个。其中，日地L2点受万有引力的干扰最小，在日地L2点上卫星消耗很少的燃料即可长期停留，因此是观测整个宇宙的理想位置，也成为此次“嫦娥二号”拓展试验，迈向深空的目的地。

奔月难，奔向150万公里深空更难。“嫦娥二号”卫星的这次旅程无疑是中国航天史上飞得最远的一次“跨越”，而在这跨越的背后，蕴藏着太多的突破与艰辛。

“新”轨道设计。从4月1日“嫦娥二号”圆满完成既定任务到6月9日飞离月球，奔向深空只有短短两个月的时间。轨道设计面临巨大挑战，必须同时考虑日、地、月三个天体的引力场；同时，由于误差更敏感，这对卫星的精确执行能力也是一个考验。

“嫦娥二号”卫星主任设计师黄昊说，这使卫星的轨道设计复杂度大大提高，短短两个月的时间设计全新的轨道方案，在环绕目的地飞行阶段，卫星只要有任何一点扰动，都会漂离，因此在轨道设计的精度方面，要求比此前的卫星控制设计高得多。

“远”距离跨越。从40万公里到150万公里的长途跋涉面临巨大挑战。“距离远会带来很多的问题：信号衰减，使测控的难度大大增加，现在几乎把所有的能力挖掘到了极限。”“嫦娥二号”测控系统副总设计师周建亮说。由于距离实在太远，“嫦娥二号”卫星需要具备接受更弱信号的能力。

“长”时间旅程。从地球到月球，“嫦娥二号”用了112小时，而到达日地L2点，则要用77天。

到达日地L2点选择有很多，但考虑到“嫦娥二号”携带燃料有限，最终选择了一条最低能量轨道，尽管耗时长，但燃料消耗值最低，同时卫星携带的备用燃料也大大增强了安全性，但燃料用尽的风险始终伴随着“嫦娥”的征程。

“准”测控保障。“嫦娥二号”的设计寿命只有半年，未来还将工作至两年的时间，这对卫星仪器设备的可靠性、实际能力都将是一个检验。

零窗口发射、精准的测控，使卫星节省了大量燃料，“嫦娥二号”的远征之旅始终能量充裕；精良的轨道设计，使原定四次的中途轨道修正只进行了一次即到达了日地L2点。

探月工程副总指挥吴志坚指出，“嫦娥二号”飞往日地L2点，可以说是中国航天领域的又一个重大跨越，成为世界首个直接从月球轨道飞赴日地L2点的航天器，标志着我们在轨道设计、飞行控制、测控、通信方面的技术有了突破，也是我们国家第一次进行一次发射、执行多个任务、多个目标深空探测的一次有益尝试。

科学管理 确保工程高效运行

从飞天之路的开启到漫漫深空征途，从探月一期到探月二期，每一步中国人都走得无比扎实，每一阶段的任务都完成的非常成功，而这与科学的管理密不可分。

在“嫦娥二号”工程中，以国防科工局为牵头单位的探月工程重大专项领导小组以科学发展观为引领，以高度的使命感、责任感，协调相关部门，不断总结经验，积累了重大科技专项工程的管理经验。

首先是科学谋划，深入论证。从前期“嫦娥二号”的立项、到科学试验的开展再到后续的拓展试验，每次任务的确立都是在观点的激烈交锋和碰撞中产生的，反复的论证、不断的推演，保证了“嫦娥二号”每一阶段任务的可靠、可行。

探月工程立项4个月后，国防科工局组织专家对“嫦娥二号”任务进行了科学、深入的论证。在综合考虑工程一期取得相关成果、二期工程的技术难度、备份产品的技术状态和工程相关系统条件的基础上果断决定，将“嫦娥一号”的备份星进行技术改造、升级，命名为“嫦娥二号”，作为二期工程技术先导星进行发射。

“嫦娥二号”寿命期满后，为最大限度地发挥卫星作用，深化和拓展月球及深空探测成果。2011年3月，探月工程重大专项领导小组，组织带领各方面有关专家，系统研究、科学策划，决定“嫦娥二号”卫星寿命期满后开展三项拓展试验。补全月球南北两极的图像；再次降至近月点15公里轨道高度，对虹湾地区进行高分辨率的成像；择机从月球逃逸，飞往更远的深空。

其次，体系健全、协作配合。组织体系的健全是确保工程高效运行的关键。“嫦娥二号”任务由工程总体和卫星、运载火箭、发射场、测控、地面应用五大系统构成。如果将“嫦娥二号”比作一艘大船，工程两总系统则是这艘大船的掌舵者，他们始终坚持保质量、保进度、保安全，保成功，确保了工程的顺利进展。

卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统，参与的上千家单位，参与的人员有数万人，他们以高度的使命感和责任感，大力协同、密切配合，圆满完成了“嫦娥二号”的飞天任务。

再次，严格管理、责任落实到人。科学试验来不得一丁点马虎。航天工程是高风险事业，任何一个极微小的失误都可能对工程造成巨大影响。为确保“嫦娥二号”工程的完满成功，工程总体严把质量关，使“嫦娥二号”绝不带任何问题、任何隐患、任何遗憾上天。

精细、精细、再精细！严格、严格、再严格！国防科工局和探月与航天工程中心、各系统主管部门组成3个检查组，分区域、分批次对主要承研、承制单位质量问题进行了严格、细致的检查，确保“嫦娥”身上的每一器官都是健康的。这也使“嫦娥二号”工程任务得以在较短时间内、以较少的投入，高标准、高质量、高效率地完成，为后续探月任务的开展奠定了坚实的基础！