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"嫦娥"远探150万公里深空 抵达目的地约3个月(图)
关键词： 嫦娥 深空探测 拉格朗日点 探月 高能粒子探测器 月球卫星 离子探测器 卫星轨道设计 磁尾 麻永平
嫦娥二号深空探测试验示意图
目的地距地球150万公里，“嫦娥”要飞3个月
6月9日下午，嫦娥二号卫星正式飞离月球，其目的地是距离地球150万公里以外的遥远深空。
嫦娥二号将实现世界上首次由月球飞往如此遥远深空的星际飞行，对中国航天而言，也是第一次前往如此遥远的宇宙深空。
今年4月1日，嫦娥二号卫星达到半年设计寿命。由于卫星和星上仪器状态不错，燃料还有剩余，因此计划实现三项拓展性试验，其中的两项试验已经完成。
6月9日进行的是嫦娥二号第三项也是最重要的一项拓展性试验——择机飞往距地球150万公里以外的深空进行探测。如果减去嫦娥二号与地球之间近40万公里距离，嫦娥二号到达目的地需要飞行大约3个月。
验证150万公里远距离的深空测控能力
据介绍，这次飞行探测包括了技术试验和科学试验的各两项任务。技术试验的任务，首先是要实现从月球到目标点的“长途旅行”并绕目标点环绕飞行；其次是要验证150万公里远距离的深空测控能力。
据了解，为了实施嫦娥三号任务和未来火星探测等深空任务，我国正在研制建设35米和64米天线的深空测控站。而这次对嫦娥二号的“远程遥控”将检验这两个深空站乃至整个地面深空网的能力。
在科学目标方面，一是要在150万公里远处的深空开展地球远磁尾带电粒子探测，二是对可能的太阳X射线爆和宇宙伽马爆进行观察。
探月专家说，此次嫦娥二号的深空之行，关键之一就在于合理使用剩余燃料，尽量延长卫星寿命，让卫星能够坚持一年半时间，也就是到明年年底。到那时候，我国的两个深空测控站就将具备测控能力，可以进行充分验证。
环绕目的地飞行阶段，卫星只要有任何一点扰动，都会漂离
北京航天飞行控制中心副主任麻永平介绍说，从离开月球到抵达目的地，嫦娥二号有三段飞行：月球逃逸段、途中飞行段和环绕目标点的飞行段。
据介绍，嫦娥二号飞离月球时，是从100公里的环月轨道上经过两次加速进入转移轨道。之所以不采取一次加速飞离的方式，是为了节省燃料。
嫦娥二号地面应用系统业务运行管理分系统主任设计师温卫斌说，在中途飞行和环绕飞行阶段，将择机开展远距离的测控通信、轨道控制，同时还将择机开启太阳风离子探测器、太阳高能粒子探测器、X射线谱仪和伽马射线谱仪等四个有效载荷，来获取科学数据。
嫦娥二号在150万公里以外深空飞行，难度和挑战不言而喻。对卫星轨道设计而言，地球卫星的飞行主要考虑地球引力，月球卫星的飞行主要考虑地球和月球引力，但在这么远的深空飞行则要同时考虑地球、月球和太阳三个引力体。
嫦娥二号卫星主任设计师黄昊说，这使卫星的轨道设计复杂度大大提高。在环绕目的地飞行阶段，卫星只要有任何一点扰动，都会漂离，因此在轨道设计的精度方面，要求比此前的卫星控制设计高得多。