□ 本刊特約記者 蔡金曼

仰望星空，浩瀚無垠的深空牽動著中華民族的千年夢想。2013年1月5日23時46分，我國深空探測征程再傳佳音——嫦娥二號衛(wèi)星成功飛越圖塔蒂斯小行星后，在北京航天飛行控制中的精確控制下，突破1000萬千米。這一振奮人心的消息，如一縷艷陽穿透凜冽的冬日鼓舞著堅守在探月一線的航天人。

短短兩年間，從距地38萬千米外的月球，到150萬千米遠(yuǎn)的日地拉格朗日L2點，再到700萬千米外的小行星……嫦娥二號衛(wèi)星，承載著中國航天人的光榮與夢想，不斷開拓創(chuàng)新試驗任務(wù)，創(chuàng)造并刷新“中國高度”，實現(xiàn)了中國月球及深空探測領(lǐng)域一個又一個新的突破。

由“替補”到“先鋒”

“嫦娥二號本是嫦娥一號的備份，我們原計劃用它來彌補嫦娥一號任務(wù)的風(fēng)險?！敝袊皆鹿こ淌兹慰傊笓]欒恩杰表示。

2007年10月，嫦娥一號任務(wù)取得圓滿成功。嫦娥二號怎么辦？這成為探月工程領(lǐng)導(dǎo)小組著力研究的問題。

2007年12月，探月工程領(lǐng)導(dǎo)小組組織開展嫦娥二號適用方案論證。

2008年2月15日，國務(wù)院正式批準(zhǔn)探月工程二期立項，并成立了由國防科工局牽頭，科技部、總裝備部、中國科學(xué)院和中國航天科技集團公司等單位參加的探月工程重大專項領(lǐng)導(dǎo)小組，工業(yè)和信息化部副部長、國防科工局局長陳求發(fā)任組長和工程總指揮?！奥湓绿綔y”研制工作正式啟動。

2008年6月，國防科工局召開專題會議，決定將嫦娥二號確定為工程二期的先導(dǎo)星，主要驗證“軟著陸”任務(wù)部分關(guān)鍵技術(shù)，并依據(jù)發(fā)射順序，命名為嫦娥二號衛(wèi)星。

陳求發(fā)要求，綜合考慮工程一期取得的成果、工程二期的技術(shù)難度、備份產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)和工程相關(guān)系統(tǒng)的條件，將備份星進行技術(shù)改進，為工程二期驗證新技術(shù)、降低工程實施風(fēng)險更具價值。

2008年10月16日，國務(wù)院批準(zhǔn)實施嫦娥二號任務(wù)。至此，從“繞”起步、為“落”而生的嫦娥二號，由“替補”變身“先鋒”。

2010年10月1日，肩負(fù)著全新歷史使命的嫦娥二號從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心啟程，奔向月球。

從“替補”到“先鋒”，工程人員對嫦娥二號衛(wèi)星做了大量技術(shù)改進，并新研了部分載荷和試驗分系統(tǒng)，實現(xiàn)了新的技術(shù)跨越：開辟了奔月時間短、衛(wèi)星燃料消耗少的直接奔月軌道；驗證了X頻段深空測控技術(shù)，實現(xiàn)了航天測控由S向X頻段的跨越；對月面虹灣地區(qū)進行高分辨率成像，為嫦娥三號“軟著陸”任務(wù)積累了經(jīng)驗。

飛向150萬千米外的L2點：由探月衛(wèi)星變身太陽系人造小行星

2010年12月，嫦娥二號任務(wù)圓滿成功。“嫦娥”的“歸宿”再次成為全社會關(guān)注的焦點。

探月工程總設(shè)計師吳偉仁回憶，當(dāng)時專家們的建議主要有三種：一是讓嫦娥返回地球軌道附近；二是撞向月球為嫦娥三號落月積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)；三是遠(yuǎn)赴深空，開展拓展性試驗。

2011年1月18日，陳求發(fā)主持召開探月工程重大專項領(lǐng)導(dǎo)小組第8次會議。這次會議綜合權(quán)衡衛(wèi)星狀態(tài)、燃料剩余、測控通信能力、技術(shù)試驗與科學(xué)探測價值等因素，最終選擇了最具風(fēng)險也最具價值的方案——開展拓展試驗。

為確保完成三項拓展試驗，國防科工局牽頭，組織衛(wèi)星、測控和地面應(yīng)用三大系統(tǒng)，細(xì)致研究燃料利用、試驗時機、月食應(yīng)對等因素，統(tǒng)籌兼顧三項試驗任務(wù)，明確提出了“確保衛(wèi)星安全、合理安排試驗、盡量延長壽命、務(wù)求最大效益”的試驗原則，重點對飛往距離地球約150萬千米遠(yuǎn)的、太陽與地球引力平衡點——日地拉格朗日L2點探測，進行了4個多月的專題論證，形成了完整的頂層設(shè)計和實施方案。

“嫦娥二號的拓展試驗包括三項內(nèi)容：一是補全月球南北兩極漏拍點；二是在月球背面測控?zé)o法支持情況下，用主發(fā)動機點火降軌至15千米軌道高度，再次對嫦娥三號預(yù)選著陸區(qū)進行高清晰成像；第三項也是最重要的一項，是從月球軌道出發(fā)，奔向日地L2點，進行深空探測。”探月二期工程總體部部長劉彤杰介紹說。

2011年4月1日，嫦娥二號半年設(shè)計壽命期滿，既定的六大工程目標(biāo)和四大科學(xué)探測任務(wù)圓滿完成，由于實現(xiàn)零窗口發(fā)射，火箭、衛(wèi)星的高精度軌道控制，使星上剩余燃料充足，全系統(tǒng)狀態(tài)正常穩(wěn)定，拓展試驗方案經(jīng)專家評審和總指揮批準(zhǔn)后隨即展開。

2011年4月下旬至5月底，開展了補拍月球南北兩極漏拍點和再次對嫦娥三號預(yù)選著陸區(qū)進行高清晰成像亮相拓展試驗。

2011年6月9日，奔向L2點的第三項拓展試驗實施。嫦娥二號受控飛離月球，奔向150萬千米遠(yuǎn)的日地拉格朗日L2點，開啟了中國深空探測的新征程。

此次拓展性試驗，具有軌道新、距離遠(yuǎn)、飛行時間長、準(zhǔn)備時間短等特點，對嫦娥二號衛(wèi)星系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和地面應(yīng)用系統(tǒng)都是極大的挑戰(zhàn)。

為確保拓展試驗成功實施，工程總體統(tǒng)一部署，探月與航天工程中心組織衛(wèi)星系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和地面應(yīng)用系統(tǒng)，精心組織開展了飛離月球探測試驗的專題研究和論證，明確了技術(shù)試驗和科學(xué)探測目標(biāo)，制訂了縝密的試驗方案。

2011年8月25日，嫦娥二號精確飛抵L2點并進入環(huán)繞軌道，標(biāo)志著三項拓展試驗圓滿成功。我國成為世界上繼歐空局和美國之后第三個造訪L2點的國家和組織。

此后，嫦娥二號環(huán)繞L2點進行了為期10個月的科學(xué)探測，獲得了地球遠(yuǎn)磁尾離子能譜、太陽耀斑爆發(fā)和宇宙伽馬爆的大量科學(xué)數(shù)據(jù)。

嫦娥二號拓展試驗的成功實施，實現(xiàn)了我國航天從38萬千米到150萬千米的跨越，創(chuàng)造了我國航天乃至國際航天的多個“第一”：國際上，第一次獲得7米分辨率的全月球立體影像圖，第一次從月球軌道出發(fā)探測拉格朗日點，第一次實現(xiàn)我國對月球以遠(yuǎn)的太空進行探測；我國第一次開展拉格朗日點轉(zhuǎn)移軌道和使命軌道的設(shè)計和控制，并實現(xiàn)了150萬千米～170萬千米遠(yuǎn)距離測控通信。

通過開展拓展試驗，嫦娥二號的工作壽命延長至兩年多。這“多出來的”兩年時間，對航天人更是彌足珍貴。嫦娥二號也成為我國第一次進行一次發(fā)射、探測多個目標(biāo)、執(zhí)行多科學(xué)探測任務(wù)的有益嘗試。

長征三號丙發(fā)射嫦娥二號衛(wèi)星

邁向700萬千米深空：飛越探測小行星

2012年3月，嫦娥二號環(huán)繞L2點飛行200余天，全面完成了拓展任務(wù)工程目標(biāo)和科學(xué)探測任務(wù)。

如何發(fā)揮“嫦娥”余熱，再開展拓展試驗，早已在航天人的醞釀中：從L2點飛L1點；飛回月球；從L2點飛走……有關(guān)專家提出了若干方案?？値熛到y(tǒng)對若干方案進行深入論證后，最終建議飛往更遠(yuǎn)的深空探測小行星，以充分發(fā)揮嫦娥二號衛(wèi)星的科學(xué)和技術(shù)試驗潛力。

2012年6月1日，已在日地拉格朗日L2點開展了10個月科學(xué)探測的嫦娥二號衛(wèi)星，成功變軌，脫離L2點環(huán)繞軌道，進入飛往小行星的軌道。

這次再拓展任務(wù)任務(wù)能否成功，關(guān)鍵在于圖塔蒂斯小行星軌道能否預(yù)測精準(zhǔn)。工程總體組織地面應(yīng)用系統(tǒng)及有關(guān)單位，集中國內(nèi)多臺光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，多家天文臺聯(lián)合攻關(guān)，連續(xù)精確測定了圖塔蒂斯小行星的運行軌道，形成了具有中國特色的該小行星軌道。

12月13日，飛離日地拉格朗日L2點195天的嫦娥二號衛(wèi)星，成功受控飛抵距地球約700萬千米遠(yuǎn)的深空。16時30分，嫦娥二號與圖塔蒂斯小行星由遠(yuǎn)及近擦身而過，交會時的相對距離約3.2千米左右，相對速度10.73千米/秒。交會時嫦娥二號星載監(jiān)視相機對小行星進行了光學(xué)成像，真正實現(xiàn)了“軌道測得準(zhǔn)、衛(wèi)星控得住、圖像拍得好”的工程目標(biāo)。至此，嫦娥二號再拓展試驗圓滿成功，嫦娥二號工程完美收官。

700萬千米，新的“中國高度”誕生！

這不僅代表了中國航天器飛行的“距離高度”，更是中國航天日益增強的“科技高度”，凝聚著中國航天不斷尋求突破的“創(chuàng)新高度”，折射出決策者志存高遠(yuǎn)、不懼風(fēng)險、勇于超越的“氣魄高度”！

嫦娥二號再拓展試驗的成功實施，使我國首次擁有了飛入行星際的探測器；首次突破并掌握了700萬千米遠(yuǎn)的軌道設(shè)計與控制技術(shù)；采用光學(xué)定軌，形成了具有中國特色的圖塔蒂斯小行星軌道；通過在衛(wèi)星飛行中對我國新建成的喀什35米和佳木斯66米兩個深空站和上海65米VLBI站進行標(biāo)校試驗，實戰(zhàn)檢驗了我國深空測控、天文觀測的水平和能力，為我國未來的深空探測活動，尤其是小行星探測奠定了堅實的基礎(chǔ)。國外媒體和航天專家評述說，嫦娥二號把潛力發(fā)揮到了極致，使中國深空探測又向前邁進了一大步。

飛越小行星后，嫦娥二號衛(wèi)星繼續(xù)向更遠(yuǎn)的深空飛行，今年1月5日突破1000萬千米，再次實現(xiàn)中國航天人夢想新的超越。

嫦娥二號奔赴L2點示意圖

國防科工局發(fā)布的“嫦娥二號”與圖塔蒂斯小行星深空交會示意圖