嫦娥二号卫星顺利入轨直接本月
作为我国探月工程二期工程技术的先导星，嫦娥二号这位“二姑娘”发射后24小时内究竟走了哪些路，闯过了哪些难关？完成了怎样的漂亮转身？南方日报记者进行艰辛的采访，来为你一一介绍。
“二姑娘”顺利入轨直接奔月
在长征三号丙火箭发射后的146.6秒、257.9秒和332.4秒将分别进行二级分离、抛整流罩和三级分离，在发射后的1533秒进行星箭分离后，嫦娥二号进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道直接奔月。
“这次不像嫦娥一号那样在环绕地球的调相过渡轨道飞行7天后再进入地月转移轨道开始奔月，而是直接奔月，大概只需要7天，这是一大创新。”探月工程总设计师吴伟仁说，“打个比方，嫦娥一号是我们的大姑娘，大姑娘远嫁月球，先围着‘娘家’绕了3圈，走了14天才到月球；嫦娥二号是二姑娘，也要远嫁月球，我们希望她能够走捷径，直接进入38万公里的奔月轨道。”
但这个创新是有风险的。
因为，本次任务取消了调相轨道控制，使用长征三号丙火箭直接将卫星送入地月转移轨道，火箭的入轨偏差全部由中途修正来消除，因此星箭分离十分关键。地月转移轨道要求星箭分离时，卫星必须处在奔月轨道的入口处，否则只有通过卫星机动的方式进行轨道调整，违背了节省卫星燃料的最基本要求。“发射的时间不同，轨道的入口也不同，同时太阳直射光线的角度也会发生变化。”长三甲系列火箭设计师李聃介绍，“所以，必须严密考虑地月日三者之间的相互关系和运动规律。相比于嫦娥一号卫星发射时的火箭飞行轨道，本次发射由‘固定靶’升级为‘移动靶’,难度自然大大增加。”
于是，不管是在西昌卫星发射基地，还是在北京飞控中心，专家们都在前日19时25分屏气凝神，直到“星箭分离正常”、“卫星入轨正常”声音在测控大厅响起时，专家们才松了口气。
据悉，当星箭分离后卫星进入地月转移轨道时，其速度将超过第一宇宙速度，达到约11公里每秒。
太阳翼自动追踪太阳存储能量
前日19时56分，嫦娥二号在到达预定位置打开了两侧的大型展开式太阳翼。据悉，这两个太阳翼由7个螺栓拴在一起，在一组组完全展开后，太阳翼最大跨度可以达到18米。“这个过程大约有9分钟，螺栓要一组组依靠小爆炸点相继炸开，就像人脱衣服要一件一件脱一样，主要是确保卫星的平衡。”
有关专家透露，太阳翼打开存在着不可控的因素，因为卫星、火箭的每一个电子元件都是经过反复测试的，就只有这个炸开太阳翼螺栓的小爆炸点(火工品)是从未测试过的，“就像不可能为了证明火柴是好的而把它点燃一样，只能是靠试验同一批的其他999个产品能证明这一批产品的质量可行。”
太阳翼是最直接接触外部环境的卫星部件。一般情况下，它总是保持太阳光线能够直射到太阳翼上。工作状态的卫星基本上都是靠太阳翼来供电的。
“太阳翼可自动‘追踪’太阳以便存储能量。”卫星GNC系统主任设计师戴居峰说，“但是，嫦娥二号卫星处在高温环境中，太阳光的持续直射，可能造成帆板温度过高而失效。”为了使嫦娥二号卫星的太阳翼帆板在高温环境中保持良好的工作状态，技术人员采用多种方法来保护帆板。首先是避开太阳直射，设计人员设计太阳翼的时候使其和太阳成30°夹角，而不是直接垂直于太阳光线，这样温度就会大大降低。
另外，嫦娥二号卫星上的太阳翼帆板可以进行任意角度的旋转，以达到最佳的保护效果。卫星上有一套软件系统，在温度达到一定的高度时，软件可以支持卫星让帆板停转，这时太阳翼帆板会停留在和太阳光成60°夹角的地方，帆板温度就会降下来。
卫星带4台相机其中3台彩色
昨日3时39分左右，经过一系列姿态调整，嫦娥二号卫星用自己身上携带的一部监视相机拍下它的第一幅摄影作品，也就是之前所说的“地月成像”中的对地成像。
据了解，除了一台功能强大的CCD立体相机外，嫦娥二号卫星上还安装了4台小相机。“拍下这第一幅摄影作品的正是4台相机之中的一台监视相机。”中国航天科技集团有关专家说，这4台小相机包括3台监视相机与1台降落相机，3台监视相机即490N发动机监视相机、定向天线监视相机及太阳翼监视相机。
其中，490N发动机用于卫星姿轨控，490N发动机监视相机可以监视其工作状态，获得发动机点火工作时的视频图像，并可在卫星发射后从太空中拍摄地球图像；而在卫星绕月飞行过程中，定向天线通过旋转对准地球，传输各种数据信号，是卫星与地面连接的纽带，此时定向天线监视相机拍摄的图像就可以监视其工作状态。“由于定向天线360度旋转，活动半径大，距相机安装位置较近，所以这个相机采用的是短焦距超广角镜头。”
此外，卫星发射时太阳翼处于折叠状态，星箭分离后打开并在卫星飞行过程中不断调整方向，使太阳能电池对准太阳，为卫星工作提供能量。太阳翼监视相机可以拍摄太阳翼展开过程及工作状态，判断太阳翼状态是否正常；在姿轨控配合下，还可拍摄地球与月球图像。“为使获得的地月图像较好，该相机采用的是长焦镜头。”
据悉，由于这3台监视相机拍摄的目标颜色各有不同，还要获取地球和月球图像，因此，这3台监视相机的设置都为彩色相机；但降落相机将用于获取月球表面图像，相机必须具备清晰拍摄与快速拍摄两种工作模式，由于月面目标均为灰色，所以这一相机为黑白相机。
漫漫长夜全靠“空调嫁衣”
嫦娥二号奔月，从西昌卫星发射中心所属各测站的光学、红外、遥测设备，青岛、厦门的测控站，以及海上的3艘测量船，如同火炬接力般把测控数据实时传来。值得注意的是，此次测控系统还启用了国外的测控站，一个是租用欧空局的测控站，另外是我国自主在智利建造的测控站。
昨日4时22分，青岛测控站测控到嫦娥二号发回的信号，并且接着正常跟踪4个多小时；喀什测控站7时38分捕捉到信号；8时44分密云站接收到第一组数据进行处理。同时，上海天文台监测到卫星高度已到14万公里。期间，跟踪显示各类数据正常，且嫦娥二号完成了50多次指定任务。
在繁忙的一夜中，“嫦娥二号”面对着落差巨大的温差难关，是靠什么保障了高度集中的工作状态呢？
据介绍，月表的热量主要来自太阳光。但是，由于月表具有很强的反射性，所以嫦娥二号卫星实际上面临太阳的炙烤和月表反射光的强烈照射。另外，月球上没有空气等作为热传导的介质，因此卫星上受到光线照射的部分温度会很高，而没有光线照射的地方会在0℃以下，卫星的两面可能相差超过300℃。为了解决这个问题，卫星技术人员重新设计了热控系统，对卫星舱内的热交换系统进行了重新设计和布局，卫星受到照射的部分和没有受到照射的部分之间能够迅速实现热交换，从而使其不至于高者过高、低者过低，而是维持一种平衡的状态。
此外，“嫦娥二号”还有一件“空调嫁衣”。这件包裹着“嫦娥二号”的“嫁衣”由金、银两色组成。其中，金色的衣服有着非常好的隔热作用，不仅能够防止卫星热量散失，而且可以阻止外部的热量进入卫星内部；而银色的衣服则有着非常好的散热作用，能够将卫星内部产生的废热及时排散到外界空间中。
“这件金丝银缕的嫁衣组成了一个天然的空调系统。”卫星热控系统主任设计师向艳超介绍，当中是一层层比羽毛还轻的膜状物和网状物间隔拼叠而成，共有15层。采用这种方式制成的衣服，在真空环境条件下保温效果足以和热水瓶瓶胆的保温效果相媲美。
大海捞针般精准定位入轨
昨日12时25分，北京航天飞行控制中心对嫦娥二号成功实施了首次地月转移轨道中途修正。
嫦娥二号测控系统主任设计师李海涛介绍：“对远离地球达数十万公里的卫星进行精确定位和准确控制，很有点像我们常说的大海捞针一样，它的难度是可想而知的。”
“通过认真计算、复核，北京飞控中心研究确定了嫦娥二号第一次中途修正控制策略，成功向卫星注入控制参数，启动星上490N发动机，顺利实施了首次中途轨道修正，同时也验证了卫星推力系统工作正常，为嫦娥二号顺利到达近月点奠定了坚实基础。”该中心副主任麻永平说。
据悉，此次发射计划有3次中途修正，还采取了一项应急预案，即误差一旦超出了既定范围，将采取轨道重构，重新打造一个新的运行轨道。一旦超出计划，中途修正的时间和任务量都将会发生变化。由于瞄准的近月点距月面仅100公里，最后一次中途修正如产生微小误差，就面临撞月的风险。“但并不一定都要实施。”李海涛说，当初嫦娥一号在奔月之旅中也是计划了3次中途修正，不过最终只实施了一次。此次嫦娥二号的中途修正次数，还要看卫星运行的具体情况而定。