嫦娥二号全程揭秘:“二姑娘”后期有望试验落月
如果将嫦娥探月系统比作一个大家庭，嫦娥二号就是这个家庭中的“二姑娘”。今天她将携手长三甲火箭家族的“老三”长三丙，走上一场新婚探月之旅。就嫦娥二号的载荷、登月方式等关键性技术环节，中国探月工程副总设计师于登云、嫦娥二号卫星总设计师黄江川等专家予以揭秘。
谈及嫦娥二号将来的三种归宿时，专家表示，卫星可能会对月球做补充探测，最终考虑试验落月。
奔月轨迹 “二姑娘”出嫁走天梯
嫦娥二号在奔月轨道和环月运行轨道上不同于嫦娥一号，她将直接由运载火箭送至地月转移轨道进行奔月，这样既可以更好地节约卫星所携带的燃料，同时也可以缩短卫星到达月球的时间。而嫦娥一号是先发射到地球附近的过渡轨道，再经过多次调整进入奔月轨道。
在环月运行轨道上，嫦娥二号主要运行在100公里的圆轨道和近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道上，这样便可以更好地探测月球表面环境，并对后续发射的嫦娥三号备选着陆区进行高分辨率成像。
有人做过形象的比喻：嫦娥一号卫星采用的发射轨道犹如让卫星通过“走步梯”的方式，在星箭分离后依靠自身的动力达到奔月点，而嫦娥二号卫星直接由火箭送入地月转移轨道奔月口，好像坐的是“电梯”，一步到位。这个比喻形象地说明了两种发射方式的不同。
这种地月转移轨道发射方式，可以大大缩短卫星奔月的时间。相比于嫦娥一号卫星，嫦娥二号卫星的奔月时间缩短了一半还多，预计112小时(近5天)即可到达月球。
专家指出，嫦娥二号卫星的发射成功，充分验证了火箭直接把卫星送上地月转移轨道的技术和能力，将成为我国探月后续工程采用的轨道方式。
卫星载荷 相机是必备“嫁妆”
嫦娥二号绕月飞行高度由嫦娥一号时的200公里降低到100公里，为月球拍近照。它所携带的CCD相机的精度也由之前的120米的分辨率提高到7米以内,分辨率提高了17倍。也就是说，相机“聚焦”精确度提高了17倍。
据了解，至今国际上还没有分辨率优于10米的全月立体图像，而嫦娥二号CCD立体相机具有这种高精度能力，将为我国探月做出国际领先的科研成果。
卫星一举一动受监视
和嫦娥一号不同，嫦娥二号还携带了四台微小相机，这是它所特有的。这四台相机分别为发动机监视相机、定向天线监视相机、太阳翼监视相机和一台降落相机。
卫星主发动机是卫星在太空中进行轨道调整的唯一动力，其作用相当于汽车引擎。卫星在奔月途中的轨道调整、接近月球时的减速、在轨运行时改变轨道高度等关键动作都需要靠主发动机点火来完成。如果发动机因出现故障而失去工作能力，那么卫星就会失去控制，寿命即告终结。对发动机工作状态的监视一般通过遥测数据进行判读，为了更好地了解发动机在太空中的实际工作状况，专门给主发动机配备了一台监视相机，拍摄发动机工作的视频图像，供设计师参考。
定向天线是针对月球探测的特殊需要设计的天线，用于将卫星自身的各种信息和探测数据传回地面接收站，是卫星与地球连接的纽带。与地球卫星天线固定安装不同，嫦娥二号定向天线要在月球围绕地球转、卫星围绕月球飞的三体运动环境下，始终保持对准地球。也就是说，在卫星绕月飞行过程中，定向天线要随着卫星位置的变化不断转动，以保持始终对准地球，否则地面站将无法接收卫星发出的信号。
太阳翼帆板是卫星的能量来源，也是影响卫星工作寿命的另一个关键部件。卫星发射时太阳翼处于折叠状态，星箭分离后展开，在卫星飞行过程中还要不断调整方向，以跟踪太阳，使太阳翼获取足够的能量，供卫星完成成像等各项任务。
太阳翼展开及在地、月、星三体运动中保持对日定向的过程比较复杂，较其他系统更容易出现故障，虽然在地面做过充分的试验验证，但仍不能保证在太空中100%可靠。而第三台监视相机可以拍摄太阳翼展开及工作过程，获取的图像资料供技术人员进行深入研究，对改进太阳翼设计、提高整星可靠性非常有益。
黑白相机寻觅着陆点
实现月面软着陆是探月二期工程的主要目标之一，着陆器在降落过程中将根据图片自主避开不适于降落的地点，“临机决断”选择一块适宜降落的平坦表面。因此，降落相机的性能是影响着陆器软着陆能否成功的一个关键因素。降落相机可根据需要选择清晰拍摄或快速拍摄工作模式对月面拍摄。由于月面目标均为灰色，此相机为黑白相机。嫦娥二号卫星在飞行中将把轨道高度降低到15公里的高度，对这样一台全新设计的降落相机的性能进行实战考验，为将来嫦娥三号的探月征程打好前战。
虽然这四台相机都只有手掌大小，每台重量仅三四百克，看起来与我们平常用的数码相机相差无几，但集成了光、机、电、热等多项先进技术和自动拍摄、实时图像压缩等智能化功能，能应付恶劣的太空辐射、温度环境，能承受发射时的强烈冲击和振动。
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【编辑:刘羡】 |
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专题：嫦娥二号发射 |
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