有關嫦娥二號衛星的「命運」有了多種猜想。
為了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,綜合權衡衛星狀態、燃料剩餘、測控通信能力、技術試驗與科學探測價值等,衛星、測控和地面應用三大系統在國防科工局的統一組織下,細緻研究了燃料利用、試驗時機、月食應對等因素,最終在五大方案中選擇了飛往L2點和開展3項拓展試驗。
150萬公里以外的L2點,中國的衛星從未造訪過,最突出的難點之一就是燃料,只有軌道設計精準、測定軌道準確、飛行控制精確,才能節省大量燃料。
「對於月球探測和深空探測的航天器來說,其上天成本甚至是幾倍於同重量的黃金。」在嫦娥二號衛星系統總設計師黃江川看來,我國要想實現更大重量或者更遠距離的空間探測,必須最充分地利用火箭推力,減少衛星燃料的消耗。這其中完美的軌道設計功不可沒。
早在嫦娥二號衛星任務實施前,以黃江川為代表的研製隊伍就將目光投向更遠的深空。衛星與火箭兩大系統的有關專家互相配合,攜手合作。經過反覆核算,最終採用地月轉移軌道,為「嫦娥奔月」打造了一架快捷方便的「直達天梯」。相比於嫦娥一號衛星,嫦娥二號衛星的奔月時間縮短了近一半,大大節省了衛星燃料,為嫦娥二號衛星完美地完成從40萬公里到150萬公里的跨越奠定了基礎。
低能耗軌道:解決「斷炊」之憂
嫦娥二號衛星飛往L2點是我國航天領域的又一重大跨越。從工程技術方面來講,從月球軌道飛往L2點,標誌著我國在軌道設計、飛行控制、測控、通信方面的技術有了新突破,成為繼美國、歐空局之後第三個在這點上進行空間探測的國家或組織,也是我國第一次進行一次發射、執行多個任務、開展多個目標探測的嘗試。
為使嫦娥二號衛星順利到達L2點,衛星設計人員精心進行了軌道設計。
「從4月1日嫦娥二號衛星圓滿完成既定任務到6月9日飛離月球、奔向深空,只有短短兩個多月時間,要設計出全新的軌道方案,這是個很大的挑戰。」中國空間技術研究院嫦娥二號衛星主任設計師黃昊說,原因主要是軌道設計的複雜程度大大提高。
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