□ 邱學雷
2012年12月13日,備受世人矚目的嫦娥二號衛星,與距離地球約700萬千米的圖塔蒂斯小行星交會,首次實現飛躍小行星探測,我國成為第4個探測小行星的國家。
從成功發射到全面實現既定的工程目標和科學探測任務;從設計壽命期滿到拓展試驗、再拓展試驗。嫦娥二號好比一只春蠶,在生命將要完結的時刻,依然要吐盡青絲,實現完美基礎上的再突破。
嫦娥二號與嫦娥一號可以說是孿生姊妹,二者在外型不僅相似,能力上也不相上下。嫦娥二號衛星系統總設計師黃江川在接受采訪時稱,如果說嫦娥一號是完美的,那么嫦娥二號應該也是完美的,這種完美主要體現在工程研制、任務實施的各個階段。
嫦娥二號衛星上共有214臺硬件設備,它們有著不同的狀態。其中,繼承了嫦娥一號的產品大約有85%,做過適應性修改的產品大約占10%,新研制的產品大約占5%。此外,嫦娥二號上有很多新技術是原來沒有使用或者遇到過的。
嫦娥二號衛星從立項到研制成功用了不到兩年的時間。在任務試驗階段,嫦娥二號完成了既定的任務目標,成功試驗了X頻段深空測控、100千米月球軌道捕獲等技術,獲取了更高精度月球表面三維影像,分辨率由嫦娥一號衛星的120米提高至優于10米,探測了月球物質成分、月壤特性及地月與近月空間環境,圓滿完成了六大工程任務與四大科學目標。
2011年8月25日,嫦娥二號衛星在世界上首次實現從月球軌道出發,成功進入日地拉格朗日L2 點環繞軌道,順利完成了三項拓展試驗。
2012年12月13日,嫦娥二號衛星與距離地球約700萬千米的圖塔蒂斯小行星交會,首次實現飛躍小行星探測。
在這一個又一個圓滿成功的背后,在這一個又一個重大跨越的背后,離不開衛星系統工作人員的心血、智慧與汗水。
“嫦娥二號完成既定的目標后,在完美的基礎上還能做什么?”黃江川稱。“這是對衛星進行頂層設計時考慮到的一個問題,而頂層設計恰恰是最難的。”
此次拓展試驗中,嫦娥二號要對圖塔蒂斯小行星進行拍照。拍照所用相機,并不是拍攝月圖所用的CCD立體相機,而是太陽翼監視相機。“太陽翼監視相機起初不承擔科學任務,但是現在在深空探測中又發揮了作用。在設計這一載荷的時候,我們就有了這個目標設想。”黃江川說。
有了好的設想之后,還需要進行扎實的實施,才能實現這一目標。從月球軌道出發探測圖塔蒂斯小行星,這在國際上是第一次,為實現這一目標,工作人員對小行星的軌道進行了反復的跟蹤、推演。

嫦娥二號衛星在軌工作圖

嫦娥二號衛星太陽帆板光壓測試
嫦娥二號的拓展試驗任務,為我國深空探測積累了豐富的經驗。葉培建院士認為:“嫦娥二號對小行星的探測,不僅將為我國的深空通信、測控等奠定堅實的基礎,而且有助于了解太陽系的起源與發展和小行星的運動規律。”
嫦娥二號的拓展試驗任務,為我國節約了大量人力物力成本。如果沒有嫦娥二號拓展試驗對深空的探測,那么我國還需要再進行技術立項公關,多造一顆星、多發射一枚火箭。
嫦娥二號衛星系統副總設計師饒偉介紹說:“目前嫦娥二號已經處于超期服役狀態。從燃料上來看,衛星上剩余燃料處于臨界狀態,難以保證衛星后續的工作。”
在燃料用盡之后,嫦娥二號衛星將成為一顆人造小行星。