□ 新 文
2012年度國家科技獎勵大會上,“嫦娥二號工程”榮獲國家科學技術(shù)進步獎特等獎。這是黨和國家對工程研制的充分肯定和最高褒獎。回顧兩年來“嫦娥二號”的每一次跨越,都仿佛聆聽到科技創(chuàng)新的激昂旋律。
嫦娥二號本是嫦娥一號的備份,原計劃用來彌補嫦娥一號任務(wù)的風險。2008年6月,嫦娥二號被確定為工程二期的先導星,主要驗證“軟著陸”任務(wù)部分關(guān)鍵技術(shù)。10月16日,國務(wù)院批準實施嫦娥二號任務(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,肩負著全新歷史使命的嫦娥二號劃破蒼穹,奔向月球。
從“替補”到“先鋒”,開拓進取的航天人對嫦娥二號衛(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。
經(jīng)過幾個月的飛行和探測,嫦娥二號全面完成了預定的各項科學探測任務(wù),在多項航天技術(shù)上也實現(xiàn)新的跨越,特別是對虹灣地區(qū)的近距離探測成果達到或優(yōu)于國際先進水平。
按照半年的設(shè)計壽命,到2011年4月,嫦娥二號大功告成。探測任務(wù)相當順利 ,探測器上的儀器狀態(tài)良好,而且還節(jié)余不少燃料。在這種情況下,對嫦娥二號的下一步走向就面臨著選擇。經(jīng)過綜合權(quán)衡,最終最具風險也最具價值的方案——開展拓展試驗落到嫦娥二號身上。
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無法支持情況下,用主發(fā)動機點火降軌至15 公里軌道高度,再次對嫦娥三號預選著陸區(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。
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選著陸區(qū)進行高清晰成像拓展試驗。
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 萬公里遠的日地拉格朗日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、飛行時間長、準備時間短等特點,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)。
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個月的科學探測,獲得了地球遠磁尾離子能譜、太陽耀斑爆發(fā)和宇宙伽馬爆的大量科學數(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 萬公里到150 萬公里的跨越,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150-170 萬公里遠距離測控通信。
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、執(zhí)行多科學探測任務(wù)的有益嘗試。
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)工程目標和科學探測任務(wù)。孜孜不倦、不懈求索的航天人沒有停下腳步,如何發(fā)揮“嫦娥”余熱已早在醞釀之中了。
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,最終建議飛往更遠的深空探測小行星,以充分發(fā)揮嫦娥二號衛(wèi)星的科學和技術(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。
嫦娥二號衛(wèi)星這次旅行無疑是中國航天史上最遠的一次“太空長征”,而這“長征”背后,蘊含著太多的創(chuàng)新與艱辛,凝聚著太多的協(xié)同與攻關(guān)。
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測精準。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)多臺天文光學望遠鏡,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點約200 天的嫦娥二號衛(wèi)星,成功受控飛抵距地球約700 萬公里遠的深空。16時30 分,嫦娥二號與圖塔蒂斯小行星由遠及近擦身而過,交會時的相對距離被控制在15 公里左右,相對速度近11 公里/秒。交會時嫦娥二號星載監(jiān)視相機對小行星進行了光學成像,真正實現(xiàn)了“軌道測得準、衛(wèi)星控得住、圖像拍得好”的工程目標。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 萬公里,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”!
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 萬公里遠的軌道設(shè)計與控制技術(shù);采用光學定軌,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)。
從備份星到先導星,從月球探測衛(wèi)星到太陽系人造小行星,原本設(shè)計壽命僅6個月的嫦娥二號衛(wèi)星,已經(jīng)超期服役20 余月,她不斷華麗蛻變,創(chuàng)造一個又一個奇跡,帶給人們一個又一個驚喜。
這一次次蛻變的背后,是一個個科學的決策。一個個奇跡的創(chuàng)造,靠的是以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,始終科學論證、科學規(guī)劃、科學組織、科學管理,最大限度挖掘嫦娥二號潛力;靠的是大力協(xié)作、集智攻關(guān);靠的是精誠合作、密切配合;靠的是每一位航天人的勇于探索、勇于超越、勇于奉獻。
宇宙空間奧秘無限,航天事業(yè)征途漫漫,科技創(chuàng)新永無止境。以月球探測為起步的深空探測工程,集成了我國國防科技工業(yè)的高精尖技術(shù)成果。在邁向深空的征途上,科研人員實現(xiàn)了中國航天研發(fā)、制造、應(yīng)用能力和水平的躍升,突破了一批核心和關(guān)鍵技術(shù),取得了一系列重大科技創(chuàng)新成果。
雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越。當前,探月二期工程正處在攻堅階段。今年,探月工程大幕再啟,將迎來承擔“落月”任務(wù)的嫦娥三號,首次實現(xiàn)我國探測器在地外天體著陸。技術(shù)更新,風險更高,難度更大,責任更重。中國航天人將大力弘揚“兩彈一星”精神、載人航天精神和“軍工精神”,繼續(xù)發(fā)揚自尊自強、嚴謹求實、敢為人先、百折不撓的科研作風,努力營造勇于創(chuàng)新、尊重創(chuàng)新、激勵創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新的文化氛圍,將中國航天事業(yè)不斷推向前進,為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)中華民族偉大復興,做出新的更大貢獻!中華民族必將迎來深空探測又一個嶄新開端!■