□ 本刊特約記者 蔡金曼

仰望星空，浩瀚無(wú)垠的深空牽動(dòng)著中華民族的千年夢(mèng)想。2013年1月5日23時(shí)46分，我國(guó)深空探測(cè)征程再傳佳音——嫦娥二號(hào)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(wàn)千米。這一振奮人心的消息，如一縷艷陽(yáng)穿透凜冽的冬日鼓舞著堅(jiān)守在探月一線(xiàn)的航天人。

短短兩年間，從距地38萬(wàn)千米外的月球，到150萬(wàn)千米遠(yuǎn)的日地拉格朗日L2點(diǎn)，再到700萬(wàn)千米外的小行星……嫦娥二號(hào)衛(wèi)星，承載著中國(guó)航天人的光榮與夢(mèng)想，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新試驗(yàn)任務(wù)，創(chuàng)造并刷新“中國(guó)高度”，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)月球及深空探測(cè)領(lǐng)域一個(gè)又一個(gè)新的突破。

由“替補(bǔ)”到“先鋒”

“嫦娥二號(hào)本是嫦娥一號(hào)的備份，我們?cè)?jì)劃用它來(lái)彌補(bǔ)嫦娥一號(hào)任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)?！敝袊?guó)探月工程首任總指揮欒恩杰表示。

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

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

2008年2月15日，國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)探月工程二期立項(xiàng)，并成立了由國(guó)防科工局牽頭，科技部、總裝備部、中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)航天科技集團(tuán)公司等單位參加的探月工程重大專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組，工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)、國(guó)防科工局局長(zhǎng)陳求發(fā)任組長(zhǎng)和工程總指揮。“落月探測(cè)”研制工作正式啟動(dòng)。

2008年6月，國(guó)防科工局召開(kāi)專(zhuān)題會(huì)議，決定將嫦娥二號(hào)確定為工程二期的先導(dǎo)星，主要驗(yàn)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(hào)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(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，為工程二期驗(yàn)證新技術(shù)、降低工程實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)更具價(jià)值。

2008年10月16日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施嫦娥二號(hào)任務(wù)。至此，從“繞”起步、為“落”而生的嫦娥二號(hào)，由“替補(bǔ)”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(hào)從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心啟程，奔向月球。

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

飛向150萬(wàn)千米外的L2點(diǎn)：由探月衛(wèi)星變身太陽(yáng)系人造小行星

2010年12月，嫦娥二號(hào)任務(wù)圓滿(mǎn)成功?！版隙稹钡摹皻w宿”再次成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。

探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁回憶，當(dāng)時(shí)專(zhuān)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?yàn)殒隙鹑?hào)落月積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)；三是遠(yuǎn)赴深空，開(kāi)展拓展性試驗(yàn)。

2011年1月18日，陳求發(fā)主持召開(kāi)探月工程重大專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組第8次會(huì)議。這次會(huì)議綜合權(quán)衡衛(wèi)星狀態(tài)、燃料剩余、測(cè)控通信能力、技術(shù)試驗(yàn)與科學(xué)探測(cè)價(jià)值等因素，最終選擇了最具風(fēng)險(xiǎn)也最具價(jià)值的方案——開(kāi)展拓展試驗(yàn)。

為確保完成三項(xiàng)拓展試驗(yàn)，國(guó)防科工局牽頭，組織衛(wèi)星、測(cè)控和地面應(yīng)用三大系統(tǒng)，細(xì)致研究燃料利用、試驗(yàn)時(shí)機(jī)、月食應(yīng)對(duì)等因素，統(tǒng)籌兼顧三項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)，明確提出了“確保衛(wèi)星安全、合理安排試驗(yàn)、盡量延長(zhǎng)壽命、務(wù)求最大效益”的試驗(yàn)原則，重點(diǎn)對(duì)飛往距離地球約150萬(wàn)千米遠(yuǎn)的、太陽(yáng)與地球引力平衡點(diǎn)——日地拉格朗日L2點(diǎn)探測(cè)，進(jìn)行了4個(gè)多月的專(zhuān)題論證，形成了完整的頂層設(shè)計(jì)和實(shí)施方案。

“嫦娥二號(hào)的拓展試驗(yàn)包括三項(xiàng)內(nèi)容：一是補(bǔ)全月球南北兩極漏拍點(diǎn)；二是在月球背面測(cè)控?zé)o法支持情況下，用主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火降軌至15千米軌道高度，再次對(duì)嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行高清晰成像；第三項(xiàng)也是最重要的一項(xiàng)，是從月球軌道出發(fā)，奔向日地L2點(diǎn)，進(jìn)行深空探測(cè)?！碧皆露诠こ炭傮w部部長(zhǎng)劉彤杰介紹說(shuō)。

2011年4月1日，嫦娥二號(hào)半年設(shè)計(jì)壽命期滿(mǎn)，既定的六大工程目標(biāo)和四大科學(xué)探測(cè)任務(wù)圓滿(mǎn)完成，由于實(shí)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(yàn)方案經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審和總指揮批準(zhǔn)后隨即展開(kāi)。

2011年4月下旬至5月底，開(kāi)展了補(bǔ)拍月球南北兩極漏拍點(diǎn)和再次對(duì)嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行高清晰成像亮相拓展試驗(yàn)。

2011年6月9日，奔向L2點(diǎn)的第三項(xiàng)拓展試驗(yàn)實(shí)施。嫦娥二號(hào)受控飛離月球，奔向150萬(wàn)千米遠(yuǎn)的日地拉格朗日L2點(diǎn)，開(kāi)啟了中國(guó)深空探測(cè)的新征程。

此次拓展性試驗(yàn)，具有軌道新、距離遠(yuǎn)、飛行時(shí)間長(zhǎng)、準(zhǔn)備時(shí)間短等特點(diǎn)，對(duì)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)、測(cè)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(yàn)成功實(shí)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(cè)控系統(tǒng)和地面應(yīng)用系統(tǒng)，精心組織開(kāi)展了飛離月球探測(cè)試驗(yàn)的專(zhuān)題研究和論證，明確了技術(shù)試驗(yàn)和科學(xué)探測(cè)目標(biāo)，制訂了縝密的試驗(yàn)方案。

2011年8月25日，嫦娥二號(hào)精確飛抵L2點(diǎn)并進(jìn)入環(huán)繞軌道，標(biāo)志著三項(xiàng)拓展試驗(yàn)圓滿(mǎn)成功。我國(guó)成為世界上繼歐空局和美國(guó)之后第三個(gè)造訪(fǎng)L2點(diǎn)的國(guó)家和組織。

此后，嫦娥二號(hào)環(huán)繞L2點(diǎn)進(jìn)行了為期10個(gè)月的科學(xué)探測(cè)，獲得了地球遠(yuǎn)磁尾離子能譜、太陽(yáng)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(hào)拓展試驗(yàn)的成功實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航天從38萬(wàn)千米到150萬(wàn)千米的跨越，創(chuàng)造了我國(guó)航天乃至國(guó)際航天的多個(gè)“第一”：國(guó)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(cè)拉格朗日點(diǎn)，第一次實(shí)現(xiàn)我國(guó)對(duì)月球以遠(yuǎn)的太空進(jìn)行探測(cè)；我國(guó)第一次開(kāi)展拉格朗日點(diǎn)轉(zhuǎn)移軌道和使命軌道的設(shè)計(jì)和控制，并實(shí)現(xiàn)了150萬(wàn)千米～170萬(wàn)千米遠(yuǎn)距離測(cè)控通信。

通過(guò)開(kāi)展拓展試驗(yàn)，嫦娥二號(hào)的工作壽命延長(zhǎng)至兩年多。這“多出來(lái)的”兩年時(shí)間，對(duì)航天人更是彌足珍貴。嫦娥二號(hào)也成為我國(guó)第一次進(jìn)行一次發(fā)射、探測(cè)多個(gè)目標(biāo)、執(zhí)行多科學(xué)探測(cè)任務(wù)的有益嘗試。

長(zhǎng)征三號(hào)丙發(fā)射嫦娥二號(hào)衛(wèi)星

邁向700萬(wàn)千米深空：飛越探測(cè)小行星

2012年3月，嫦娥二號(hào)環(huán)繞L2點(diǎn)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(cè)任務(wù)。

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

2012年6月1日，已在日地拉格朗日L2點(diǎn)開(kāi)展了10個(gè)月科學(xué)探測(cè)的嫦娥二號(hào)衛(wèi)星，成功變軌，脫離L2點(diǎn)環(huán)繞軌道，進(jìn)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(cè)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(guó)內(nèi)多臺(tái)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，多家天文臺(tái)聯(lián)合攻關(guān)，連續(xù)精確測(cè)定了圖塔蒂斯小行星的運(yùn)行軌道，形成了具有中國(guó)特色的該小行星軌道。

12月13日，飛離日地拉格朗日L2點(diǎn)195天的嫦娥二號(hào)衛(wèi)星，成功受控飛抵距地球約700萬(wàn)千米遠(yuǎn)的深空。16時(shí)30分，嫦娥二號(hào)與圖塔蒂斯小行星由遠(yuǎn)及近擦身而過(guò)，交會(huì)時(shí)的相對(duì)距離約3.2千米左右，相對(duì)速度10.73千米/秒。交會(huì)時(shí)嫦娥二號(hào)星載監(jiān)視相機(jī)對(duì)小行星進(jìn)行了光學(xué)成像，真正實(shí)現(xiàn)了“軌道測(cè)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(hào)再拓展試驗(yàn)圓滿(mǎn)成功，嫦娥二號(hào)工程完美收官。

700萬(wàn)千米，新的“中國(guó)高度”誕生！

這不僅代表了中國(guó)航天器飛行的“距離高度”，更是中國(guó)航天日益增強(qiáng)的“科技高度”，凝聚著中國(guó)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(xiǎn)、勇于超越的“氣魄高度”！

嫦娥二號(hào)再拓展試驗(yàn)的成功實(shí)施，使我國(guó)首次擁有了飛入行星際的探測(cè)器；首次突破并掌握了700萬(wàn)千米遠(yuǎn)的軌道設(shè)計(jì)與控制技術(shù)；采用光學(xué)定軌，形成了具有中國(guó)特色的圖塔蒂斯小行星軌道；通過(guò)在衛(wèi)星飛行中對(duì)我國(guó)新建成的喀什35米和佳木斯66米兩個(gè)深空站和上海65米VLBI站進(jìn)行標(biāo)校試驗(yàn)，實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)了我國(guó)深空測(cè)控、天文觀(guān)測(cè)的水平和能力，為我國(guó)未來(lái)的深空探測(cè)活動(dòng)，尤其是小行星探測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。國(guó)外媒體和航天專(zhuān)家評(píng)述說(shuō)，嫦娥二號(hào)把潛力發(fā)揮到了極致，使中國(guó)深空探測(cè)又向前邁進(jìn)了一大步。

飛越小行星后，嫦娥二號(hào)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(wàn)千米，再次實(shí)現(xiàn)中國(guó)航天人夢(mèng)想新的超越。

嫦娥二號(hào)奔赴L2點(diǎn)示意圖

國(guó)防科工局發(fā)布的“嫦娥二號(hào)”與圖塔蒂斯小行星深空交會(huì)示意圖