嫦娥二号有效载荷今将全部开机 开展4科学任务

“嫦娥二号”探月路线图。制图：宋嵩 原图：新华社

与“嫦娥一号”相比，“嫦娥二号”科学数据传输能力翻番

10月9日11时32分，嫦娥二号卫星成功实施第三次近月制动，顺利进入轨道高度为100公里的圆形环月工作轨道。按照预定计划，嫦娥二号卫星上搭载的有效载荷陆续开始工作，进行科学探测活动。

到10月13日，包括在奔月行程中打开的3个有效载荷和绕月后打开的有效载荷，嫦娥二号卫星已向地面传回了32G的科学探测数据。

嫦娥二号任务卫星地面应用系统总指挥刘晓群介绍说，“嫦娥二号”的传输科学数据的能力已是“嫦娥一号”的2倍，从3兆码(3兆/秒)的速率扩展到6兆码速率。他透露，“嫦娥二号”还将试验12兆码的传输能力。这将保证卫星获得的高分辨率数据能够尽快传到地面。

地面应用系统的专家告诉记者，除了数据传输速率的提高之外，嫦娥二号卫星传输的数据也要多于“嫦娥一号”，这是两颗卫星在科学数据方面的重要区别。

地面应用系统总设计师李春来说，如果嫦娥二号卫星的月球图要真正达到全月球覆盖，数据传输可能就需要12兆码速率，要求很高。

另一方面，数据处理的压力也相应增加。嫦娥一号卫星传回的120米的分辨率图像数据，处理就花了很长时间。而“嫦娥二号”的相机分辨率更高，数据量非常大，数据处理将是一个很大的挑战。

七大有效载荷将全部开机，四大科学任务展开

按计划，嫦娥二号卫星上的七大有效载荷，将在15日全部开机运行，所承担的四大科学任务也将全部开展，包括获取分辨率优于10米的月球表面三维影像、探测月球物质成分、探测月壤特性和最早开展的探测地月与近月空间环境。

嫦娥二号卫星随身携带了执行探测任务的7种仪器装备：TDI—CCD立体相机、激光高度计、X射线谱仪、γ射线谱仪、微波探测器、太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器。

据专家介绍，有效载荷全部开机，一方面其运行和探测获得的大量科学数据传输，将对地面应用系统形成考验；另一方面，由于卫星需要执行科学任务，有时候需要变换姿势，因此测控系统也需要时刻关注卫星状态，并在必要时修正姿态，保持正常轨道。

与“嫦娥一号”相比，作为卫星与地球联系的惟一纽带，此次“嫦娥二号”的任务测控系统出现多项新变化。

北京跟踪与通信技术研究所的测控专家李海涛举例说，“嫦娥一号”测控系统利用2艘远望号测量船即可完成任务，而“嫦娥二号”任务由于采用直接将卫星送入地月转移轨道的发射方案，发射段的测量船数量就需要3艘。

此外，嫦娥一号卫星携带的CCD相机为自主完成成像，图像分辨率较低，而“嫦娥二号”任务为满足月球虹湾地区高分辨率成像需求，需要地面利用轨道预报生成CCD相机相关参数数据，并注入卫星才能完成成像。

降轨探测，将在距月球15公里处拍摄“嫦娥三号”落月备选着陆区

100公里环月圆轨道是嫦娥二号卫星的“使命轨道”。正是在这个轨道上，“嫦娥二号”要经历半年的对月科学探测任务。

专家介绍，“嫦娥二号”将择机降轨，在距离月球15公里处拍摄未来“嫦娥三号”落月备选着陆区，为后续月球软着陆提供精细资料。

降轨探测将是对嫦娥二号卫星最大的一次考验，也是其最重要的使命之一。按计划，这次“大考”可能在10月底前后进行——

嫦娥二号卫星在100公里的环月圆轨道上调整并运行一段时间，将在月球背面自主降轨，进入一个近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道，然后顺轨道飞到月球正面的虹湾上空15公里处，卫星上搭载的新研制的TDI—CCD立体相机将对这片地区进行优于1.5米分辨率的成像，勘察地形地貌。

据介绍，嫦娥三号探测器的月球备选着陆区虹湾位于月球的正面，而嫦娥二号卫星要想在最近点接近虹湾，就必须在其反方向降轨，位置恰恰在月球的背面。

嫦娥二号任务卫星系统总设计师黄江川说，“这样我们就看不见卫星，测控也够不着，只能靠卫星自主去完成降轨。这个动作相对于‘嫦娥一号’，风险大大提高。”

据黄江川介绍，卫星自主控制降轨的变轨时机是关键，因为变轨时机决定了之后的近月点的位置，如果时机不对，到时候卫星在15公里的近月点位置和备选着陆区会有误差。

中国西安卫星测控中心的专家说，卫星环月运行高度只有100公里，近月点高度最低只有15公里，加上月球具有不均匀引力和很多环形山，“嫦娥二号”降轨的难度不小。

当卫星飞经月球表面高约6—7公里的山峰时，两者最小间距可缩短为8—9公里，可谓是一次最亲密接触。而离月球越近，卫星经受的热度越高，这对卫星的热控设计也是一个考验。