據國家國防科技工業局消息,截至8月30日,中國第二顆月球探測衛星嫦娥二號已環繞拉格朗日L2點穩定運行近5天時間,預計9月1日與太陽、地球、拉格朗日L2點處在同一平面內。這標志著嫦娥二號成功完成了各項拓展試驗,中國在航天領域取得又一重要跨越,為中國探月工程后續任務及深空探測的開展奠定堅實基礎。
拉格朗日點是指衛星受太陽、地球兩大天體引力作用,能保持相對靜止的點,由法國數學家拉格朗日1772年推導證明出,共有5個。其中L2點位于日地連線上、地球外側約150萬公里處,在L2點衛星消耗很少的燃料即可長期駐留,是探測器、天體望遠鏡定位和觀測太陽系的理想位置,在工程和科學上具有重要的實際應用和科學探索價值,是國際深空探測的熱點。
據了解,從6月9日受控飛離月球,經過77天飛行,8月25日23時27分,中國第二顆月球探測衛星嫦娥二號在世界上首次實現從月球軌道出發,受控準確進入距離地球約150萬公里遠的、太陽與地球引力平衡點——拉格朗日L2點的環繞軌道。
嫦娥二號拓展試驗的成功實施,實現了中國航天飛行從40萬公里到150萬公里的跨越,以較少的代價、創新的方式,實現了曾經論證過的“夸父”計劃(在日地之間的L1點上觀測空間環境及其對地球的影響)的主要工程技術和部分科學目標,對于研究空間天氣應用和空間環境預警都具有開創性意義。
嫦娥二號拓展試驗的成功實施,創造了中國航天乃至國際航天的多個“第一”:是國際上第一次從月球軌道出發探測拉格朗日點的航天活動;第一次實現中國對月球以遠的太空進行探測;中國第一次開展拉格朗日點轉移軌道和使命軌道的設計和控制,并實現150萬公里遠距離測控通信。
嫦娥二號成功環繞L2點飛行,標志著中國月球及深空探測領域的創新能力取得新突破,中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。
嫦娥二號衛星自2010年10月1日成功發射,至2011年4月1日半年設計壽命期滿,全面實現既定的各項工程目標和科學探測任務。截至壽命期滿,衛星運行狀態良好,剩余燃料較充足,全系統狀態正常穩定。
為最大限度發揮衛星的作用,深化和拓展月球及深空探測成果,國防科工局組織帶領工程各有關方面,系統研究、科學策劃,探月工程重大專項領導小組第八次會議綜合權衡衛星狀態、燃料剩余、測控通信能力、技術試驗與科學探測價值等,決定嫦娥二號設計壽命期滿后開展三項拓展試驗:一是在已獲取99.9%月球圖像的基礎上,補全月球南北兩極漏拍點,以期獲得世界最全的高分辨率月球圖;二是用主發動機降軌至15公里,再次對嫦娥三號預選著陸區虹灣地區進行高清晰成像,以驗證在月球背面衛星不可監測的條件下,導航控制與推進系統協同能力;三是擇機離開月球,飛往L2點長期駐留,進行科學探測。
為確保完成三項拓展試驗,國防科工局牽頭,組織衛星、測控和地面應用三大系統,細致研究燃料利用、試驗時機、月食應對等因素,統籌兼顧三項試驗任務,明確提出了“衛星安全優先、盡量延長壽命、合理安排試驗、務求最大效益”的試驗原則,重點對飛往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計和實施方案,經專家評審和總指揮批準后,于4月下旬開始實施。
4月24日至5月20日,成功控制衛星完成對月球兩極拍圖,實現了高分辨率月圖的完整覆蓋;5月21日至23日,成功控制衛星的主發動機實施降軌,對虹灣區域進行高清晰成像,又獲得了幅寬6公里左右的16軌圖像,有利于進一步了解虹灣區域的地形地貌,為嫦娥三號著陸區域的選擇提供更多信息。同時,驗證了在月球背面不可視情況下的大推力自主軌道機動技術,為嫦娥三號月面軟著陸進行技術驗證。這兩項試驗的成功實施,為衛星飛往L2點探測創造了有利條件。
飛往L2點的拓展性試驗,具有軌道新、距離遠、飛行時間長、準備時間短等特點,試驗成果將進一步驗證中國深空探測關鍵技術,深化科學探測,獲取更多創新成果,并為探月工程后續任務乃至深空探測的開展儲備技術,積累寶貴經驗。
嫦娥二號衛星預計環繞L2點飛行至明年年底,進一步驗證中國150萬公里遠距離測控能力。同時,嫦娥二號衛星上搭載的太陽風離子探測器、太陽高能粒子探測器、X射線譜儀及γ射線譜儀等有效載荷,將探測地球遠磁尾的帶電粒子,并對可能的太陽X射線爆發和宇宙γ爆等進行觀測,獲取科學數據,提高對日地空間環境的認識。
來源：新華網 編輯：許銀娟