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  10月9日,嫦娥二号任务迎来一次标志性突破:成功进入预定的100公里环月圆轨道。这个“使命轨道”的进入,意味着嫦娥二号任务的基本成功。剩下最后一次“大考”——降轨至近月点15公里,拍摄并传回未来嫦娥三号探测器落月备选着陆区的精细影像。然后“嫦娥二号”将圆满完成使命。

  探月揭开了中国走向太空深处的大幕,“嫦娥二号”则揭开了中国探月工程二期落月目标的序幕。向深空走得更远,测控是关键,它是卫星与地球联系的唯一纽带。伴随中国第二次进入深空,测控技术也在考验中迈向深空时代。

  “嫦娥二号”测控实现多项技术突破与创新

  据担负嫦娥二号任务测控系统总体设计工作的北京跟踪与通信技术研究所专家介绍,嫦娥二号任务的测控系统主要由3个中心、3条测量船、6个位于国内的测控站、1个建于国外的测控站、4个天文观测站及1个国际联网测控站组成。

  从地球飞到月球,类似星际探测。距离越长,传回的无线电信号就越弱。最难的就是如何跟踪卫星得到星上的状态,以及如何去控制卫星。测控系统的任务就是远距离遥控航天器,确保跟踪完整,测量准确和指令无误。专家打比喻说,如果说航天器是风筝,测控系统就是一根无形的牵引线。

  嫦娥二号任务测控系统副总设计师董光亮说,测控系统是一个有机的系统整体,通过与箭载和星载测控合作目标的配合,共同完成对火箭和卫星的各项测控任务。

  和嫦娥一号任务相比,嫦娥二号任务测控系统出现多项变化。北京跟踪与通信技术研究所测控专家李海涛介绍说,嫦娥一号任务测控系统利用2艘测量船即可完成测控任务,而“嫦娥二号”任务采用了可连续3天发射并将卫星直接送入地月转移轨道的发射方案,发射段测量船数量由2艘调整为3艘;嫦娥一号任务中卫星携带的CCD相机自主完成成像,图像分辨率较低,嫦娥二号任务为满足月球虹湾地区高分辨率成像要求,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。

  10月9日成功进入“使命轨道”,嫦娥二号卫星在这个100公里的环月圆轨道上调整并运行一段时间,随后将在月球背面进行1次降轨,使近月点高度降低为15公里,并在虹湾上空进行精细探测。

  西安卫星测控中心的专家介绍说,由于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,月球非球形引力对轨道摄动影响较大,加之月球表面有很多环形山,最高的环形山达到9000米高度,比珠穆朗玛峰还要高。轨道低,环境复杂,对精密定轨技术是一次实战检验。需要提高轨道改进和预报精度,为高质量的月球探测任务提供保障。

  当嫦娥二号卫星在100公里圆轨道和15公里轨道的近月点处时,西安卫星测控中心青岛测控站或喀什测控站将会为嫦娥二号卫星进行成像数据注入,分别对嫦娥三号探测器的预选着陆区进行成像试验。

  针对此次工程目标与科学目标的变化要求,嫦娥二号卫星测控系统需要实现多项技术突破与创新,包括首次开展有关月球噪声对测控链路的影响的试验项目、采用新的编码技术、以及嫦娥三号任务将使用的国际新标准的轨道测量技术。

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