嫦娥二號衛星總設計師:諸多風險考驗“嫦娥二號”

　　中新網10月1日電 嫦娥二號繞月探測衛星10月1日在西昌衛星發射中心發射升空。據嫦娥二號衛星總設計師黃江川介紹，嫦娥二號衛星將完成的一系列高難度復雜動作中，存在著諸多風險，并且風險的難度系數相比于嫦娥一號衛星要大得多。

　　能否順利進入地月轉移軌道入口，是嫦娥二號衛星面臨的第一個風險。根據地球、月亮、太陽的運動規律，衛星進入地月轉移軌道的窗口時間非常短，如果星箭分離時衛星沒有準確進入地月轉移軌道入口，那么就需要對衛星軌道進行調整，會使衛星上的燃料提前消耗，如果偏差過大，就將影響后續任務的執行。

　　嫦娥二號衛星面臨的最大風險是能否精準“剎車”，即衛星通過近月制動能否被月球重力場捕獲。

　　“在近月制動點的時候，衛星對于月球來說實際上處在非閉合的軌道上，如果不及時剎車，這時衛星就不能成為月球衛星。”黃江川一邊介紹，一邊用手勢劃著軌道的曲線，“如果剎車不夠，衛星仍然會飛出了月球的引力范圍，而不被月球捕獲，從而不能環繞上月球。”

　　從理論上說，可能幾個月甚至半年之后，技術人員將有機會使衛星重新被捕獲。“但到那時候，我們就要幾乎耗盡所有的燃料來控制衛星回到月球，而此時可能的代價是衛星重新回到月球后已經沒有了燃料或者只有很少燃料，后續的科學任務就沒有辦法完成。”衛星副總設計師王曉磊對這個問題也有很精確的理解。

　　所以第一次近月制動至關重要，剎車成功的話，衛星會處在近月點200公里、遠月點8000公里左右的橢圓軌道上。這時候衛星就是月球衛星了，它已經不可能跑出月球的引力范圍了。

　　然而在黃江川看來，第一次近月制動還存在著另一種風險：如果“剎車”力量過大，衛星就會撞上月球，其后果同樣不堪設想。

　　嫦娥二號衛星的一個特殊任務是從100公里的圓軌道過渡到近月點15公里、遠月點100公里的橢圓軌道。這一動作一方面將驗證衛星的測定軌技術，另一方面也對后續工程的備選著陸區進行高分辨率成像。這使衛星再次面臨巨大的風險。

　　地月運動的規律是這樣的：月球運轉的自轉周期，和它繞地球的公轉周期一樣都是近一個月的時間，所以在地球上始終只能看到月球的一面，另一面則永遠無法看到。嫦娥二號衛星要成像的備選著陸區在月球的正面，就是月球朝著地球的一面。那么要實施近月點15公里、遠月點100公里的軌道變軌，讓這個軌道的近月點正好在備選區域的話，衛星就必須在月球無法朝著地球的那一面變軌。

　　而此時，地面的遙測信號無法進行傳遞，衛星是不可人為干預和控制的，只能依靠衛星上已經設置好的自主控制程序進行。“這一點，相比于嫦娥一號衛星來說，嫦娥二號衛星的風險大大提高了。”黃江川不由自主地加重了語氣。

　　在衛星自主控制程序運行時，如果發動機點火不成功，那只能等待下一月變軌的機會。而如果點火過了的話，衛星將面臨致命風險。

　　同時，如果點火時間過長，造成衛星軌道低于15公里。“此時衛星的飛行速度是每秒2公里左右，即使每秒米級的誤差，就可能撞上月球。”黃江川介紹道。根據人類現有月球探測數據，月球上最高的山在1萬米(即10公里)以上。如果衛星點火的時機不對，就會加大衛星撞上高山的可能性。

　　嫦娥二號衛星驗證的工程任務內容很多，很繁重，往往是一環扣一環，因此要協調好它們之間的關系，要進行得十分精確。比如說，近月點15公里、遠月點100公里的橢圓軌道變軌，實際上有多重目的在里面，除了驗證軌道機動技術以外，還要對月球指定區域進行高分辨率成像，同時還要進行X頻段測控體制方面的驗證。這些任務的密度非常大。

　　因此，技術人員能否對衛星進行精準操作，構成了衛星的另一重風險。為了規避操作上的風險，確保嫦娥二號衛星的安全，衛星型號隊伍提出了“操作零缺陷”的要求。

　　“還有一種風險來自月球具有的特殊空間環境。”黃江川所說的特殊空間環境主要是指月球表面的物質分布非常不均勻，造成月球不同區域的重力場并不一樣。因此，衛星在軌運行期間，其軌道要經常進行維護。

　　此外，太陽每11年左右都有一個活躍期，會形成太陽風暴。這對衛星會造成多種效應影響，如果嚴重的話可能造成電子元器件或者設備損壞。在嫦娥二號衛星在軌運行的預定時間內，正好臨近太陽風暴活躍期，衛星也將面臨這方面的挑戰。

　　黃江川介紹，技術人員在產品設計和研制過程中已經考慮到了太陽風暴的可能危害，并做了一些抵抗性試驗，加強了衛星這方面的抵抗能力。在太陽風暴來襲的時候，或許衛星會出現一些臨時性的故障，這對其飛行會帶來一定的威脅，比如說會迫使衛星轉入安全模式，這時就要利用地面設備發出指令，讓衛星重新回到工作狀態。

　　“嫦娥二號衛星設計了周全的硬件、軟件抵抗措施，具有很強的抵御能力，相信一定會順利渡過危險時段。”黃江川堅定的語氣中飽含自信。(陳全育）