【记者观察】这是中国人已经熟悉的一幕:乳白色的火箭乘着橘红色的火焰腾空而起,背景或是大漠孤烟,或是青山夕阳。后一种画面,就是西昌卫星发射中心的发射场。发射嫦娥二号的是二号塔架。以其97.7米的高度和发射长三甲系列火箭的全覆盖能力,这座建于1990年的发射架被称为“亚洲第一塔”。距离二号塔直线距离150多米处,矗立着曾把嫦娥一号送上天的三号塔架。这两座塔架已经成为西昌著名景点。
【专家解读】发射场是嫦娥卫星飞天的港湾,也是火箭、卫星的“体检中心”和“加油站”。发射场系统总指挥李尚福说,为确保嫦娥二号发射成功,发射场进行了包括更新测量雷达、更新遥测系统、改造光学仪器、优化加注系统等在内的上百项技术改进,进一步提高了可靠性和整体发射能力。
与嫦娥一号一样,嫦娥二号发射瞄准的是“零窗口”。李尚福说,在35分钟的窗口时间内,“零窗口”发射能比按照窗口后沿发射节省180公斤卫星燃料。对于所携燃料仅1300多公斤的嫦娥二号卫星来说,这一点弥足珍贵。
测控:让“风筝”飞得更远
【记者观察】北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、远赴大洋的海上测量船、建于南美测控站以及欧洲空间局所属测控站……北京飞控中心指控大厅长12米、宽4米的巨幅显示屏上,测控系统的各单元构成了一幅完整的画面。90多台工作台加上身着蓝色防静电工作服的工作人员,又是一个数字化的方阵。
【专家解读】精确测轨和准确的轨道控制,是嫦娥二号测控的最大难点。增加一艘远洋测量船、优化轨道控制策略、研制S/X频段统一测控系统、改造青岛站和喀什站……测控系统的种种改进,都是围绕这一点。同时,测控系统预设了卫星入轨异常、变轨未能实施或滞后实施、发动机故障等共106种预案故障模式,制定了153种故障处理对策。
更令人瞩目的是嫦娥二号肩负的一项重要任务——验证对嫦娥三号至关重要的X频段测控技术。
“X频段具有频率高、传输带宽宽等特点,是未来深空探测的主用频段。”测控系统总设计师钱卫平介绍说,在嫦娥二号卫星上搭载X频段应答机,与中国X频段地面测控设备配合验证X频段测控体制,将为嫦娥三号任务积累测控经验,为未来更远的深空探测奠定技术基础。
“有了这个频段,我们可以用更小的设备、更低的功率传输更多的数据,可以走得更远。”钱卫平说。他同时透露,中国深空测控网建设已经启动,未来几年,将具备承担太阳系内航天器测控任务的能力。
“飞行器是风筝,测控通信系统是风筝线,我们地面控制人员就是放风筝的人。”钱卫平说。
地面应用:给月球来个“特写”
【记者观察】走进嫦娥二号任务地面应用系统的总部——国家天文台运控中心,如同走进破译嫦娥卫星“密码”的“大脑”。从开始奔月起,嫦娥二号获得的探测数据就源源不断传输到这里。它们结出的科学之果,会被这里的科学家们毫无保留地捧到中国和世界的公众面前。广场上那座精钢雕塑所展示的,正是这个再次被人们关注的话题——“嫦娥奔月”。
【专家解读】获取月球表面三维影像、探测月球物质成分、探测月壤特性、探测地月与近月空间环境……嫦娥二号的科学探测任务,似乎与嫦娥一号并无明显区别。但,探测的内容更多了,精度更高了。
地面应用系统总指挥刘晓群说,针对这个目标,置于嫦娥二号卫星平台内的有效载荷发生了多处变化。嫦娥一号有效载荷8种,嫦娥二号则为7种。尽管嫦娥一号原有的干涉成像光谱仪被取消,但嫦娥二号的激光高度计、X射线谱仪等进行了适应性改造。
与嫦娥一号到达近月轨道才打开有效载荷所不同的是,嫦娥二号更加“勤奋”,一边奔月一边展开有效载荷工作,从而更好地探测地月空间环境。而地面数据接收系统接收速率的提高,则为预计比嫦娥一号更多的数据建立起了一条更为顺畅的传输通道。
嫦娥二号所携CCD相机的分辨率有了量级性提高,从120米提高至优于10米。刘晓群说,嫦娥一号拍下了中国人的第一幅月球全图,距月球更近的嫦娥二号必将获取更为清晰的月图,尤其是嫦娥三号预选着陆地区的高分辨率图像。
刘晓群同时坦承,嫦娥一号月图出现瑕疵不是有效载荷的问题,而是后期处理时由于时间过于紧张出现的拼接错误。“我们汲取教训,再也不会出现这样的失误。”
刘晓群说:“嫦娥一号准备的故障预案没有用上。这次我们制定了十几个故障预案,希望也用不上。”(记者李清华、白瑞雪、田兆运、何宗渝、王玉山)
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