庞丹 刘之辉 本报记者 陈瑜
9月15日，嫦娥二号卫星成功传下第一批试验数据。
此前，8月25日23时27分，经过77天太空飞行，嫦娥二号卫星准确进入其拓展任务的目的地——距地球150万公里的日—地引力平衡点，即“第二拉格朗日点”(L2点)环绕轨道，并于9月1日与太阳、地球、L2点处在同一平面内，开展为期一年多的探测活动。
世界上第一次从月球轨道出发探测L2点的航天活动；第一次实现我国对月球以外的太空进行探测；我国第一次开展L2点转移轨道和使命轨道的设计和控制，并实现150万公里远距离测控通信……当众多荣誉涌向嫦娥二号卫星时，科技日报记者来到嫦娥的“娘家”——中国空间技术研究院，探寻这个神秘的源头。
打造“天梯”：从40万公里到150万公里的跨越
对于头顶的这轮皓月，人类从未停止过畅想。
2008年6月25日，有关方面确定将嫦娥一号备份星进行改进，作为二期工程技术先导星，验证二期工程部分关键技术，并依据发射顺序，将该任务命名为“嫦娥二号任务”。
10月16日，国务院批准实施嫦娥二号任务。至此，从“绕”起步、为“落”而生的嫦娥二号卫星被赋予新的历史使命。根据我国探月工程“绕、落、回”三步走的规划，嫦娥二号卫星实际上相当于“绕月”与“落月”的桥梁和纽带，主要任务是深化月球探测的成果，同时验证将来要实现月球软着陆的部分技术，降低软着陆的风险。
今年4月1日，半年设计寿命期满，嫦娥二号卫星不仅全面实现了既定的各项工程目标和科学探测任务，而且卫星运行状态良好，剩余燃料较充足，全系统状态正常稳定。
有关嫦娥二号卫星的“命运”有了多种猜想。
为了最大限度发挥卫星的作用，深化和拓展月球及深空探测成果，综合权衡卫星状态、燃料剩余、测控通信能力、技术试验与科学探测价值等，卫星、测控和地面应用三大系统在国防科工局的统一组织下，细致研究了燃料利用、试验时机、月食应对等因素，最终在五大方案中选择了飞往L2点和开展3项拓展试验。
150万公里以外的L2点，中国的卫星从未造访过，最突出的难点之一就是燃料，只有轨道设计精准、测定轨道准确、飞行控制精确，才能节省大量燃料。
“对于月球探测和深空探测的航天器来说，其上天成本甚至是几倍于同重量的黄金。”在嫦娥二号卫星系统总设计师黄江川看来，我国要想实现更大重量或者更远距离的空间探测，必须最充分地利用火箭推力，减少卫星燃料的消耗。这其中完美的轨道设计功不可没。
早在嫦娥二号卫星任务实施前，以黄江川为代表的研制队伍就将目光投向更远的深空。卫星与火箭两大系统的有关专家互相配合，携手合作。经过反复核算，最终采用地月转移轨道，为“嫦娥奔月”打造了一架快捷方便的“直达天梯”。相比于嫦娥一号卫星，嫦娥二号卫星的奔月时间缩短了近一半，大大节省了卫星燃料，为嫦娥二号卫星完美地完成从40万公里到150万公里的跨越奠定了基础。
低能耗轨道：解决“断炊”之忧
嫦娥二号卫星飞往L2点是我国航天领域的又一重大跨越。从工程技术方面来讲，从月球轨道飞往L2点，标志着我国在轨道设计、飞行控制、测控、通信方面的技术有了新突破，成为继美国、欧空局之后第三个在这点上进行空间探测的国家或组织，也是我国第一次进行一次发射、执行多个任务、开展多个目标探测的尝试。
为使嫦娥二号卫星顺利到达L2点，卫星设计人员精心进行了轨道设计。
“从4月1日嫦娥二号卫星圆满完成既定任务到6月9日飞离月球、奔向深空，只有短短两个多月时间，要设计出全新的轨道方案，这是个很大的挑战。”中国空间技术研究院嫦娥二号卫星主任设计师黄昊说，原因主要是轨道设计的复杂程度
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