嫦娥二号卫星总设计师：诸多风险考验嫦娥二号

    嫦娥二号绕月探测卫星10月1日在西昌卫星发射中心发射升空。据嫦娥二号卫星总设计师黄江川介绍，嫦娥二号卫星将完成的一系列高难度复杂动作中，存在着诸多风险，并且风险的难度系数相比于嫦娥一号卫星要大得多。

    能否顺利进入地月转移轨道入口，是嫦娥二号卫星面临的第一个风险。根据地球、月亮、太阳的运动规律，卫星进入地月转移轨道的窗口时间非常短，如果星箭分离时卫星没有准确进入地月转移轨道入口，那

    嫦娥二号卫星面临的最大风险是能否精准“刹车”，即卫星通过近月制动能否被月球重力场捕获。

    “在近月制动点的时候，卫星对于月球来说实际上处在非闭合的轨道上，如果不及时刹车，这时卫星就不能成为月球卫星。”黄江川一边介绍，一边用手势划着轨道的曲线，“如果刹车不够，卫星仍然会飞出了月球的引力范围，而不被月球捕获，从而不能环绕上月球。”

    从理论上说，可能几个月甚至半年之后，技术人员将有机会使卫星重新被捕获。“但到那时候，我们就要几乎耗尽所有的燃料来控制卫星回到月球，而此时可能的代价是卫星重新回到月球后已经没有了燃料或者只有很少燃料，后续的科学任务就没有办法完成。”卫星副总设计师王晓磊对这个问题也有很精确的理解。

    所以第一次近月制动至关重要，刹车成功的话，卫星会处在近月点200公里、远月点8000公里左右的椭圆轨道上。这时候卫星就是月球卫星了，它已经不可能跑出月球的引力范围了。

    然而在黄江川看来，第一次近月制动还存在着另一种风险：如果“刹车”力量过大，卫星就会撞上月球，其后果同样不堪设想。

    嫦娥二号卫星的一个特殊任务是从100公里的圆轨道过渡到近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道。这一动作一方面将验证卫星的测定轨技术，另一方面也对后续工程的备选着陆区进行高分辨率成像。这使卫星再次面临巨大的风险。

    地月运动的规律是这样的：月球运转的自转周期，和它绕地球的公转周期一样都是近一个月的时间，所以在地球上始终只能看到月球的一面，另一面则永远无法看到。嫦娥二号卫星要成像的备选着陆区在月球的正面，就是月球朝着地球的一面。那么要实施近月点15公里、远月点100公里的轨道变轨，让这个轨道的近月点正好在备选区域的话，卫星就必须在月球无法朝着地球的那一面变轨。

    而此时，地面的遥测信号无法进行传递，卫星是不可人为干预和控制的，只能依靠卫星上已经设置好的自主控制程序进行。“这一点，相比于嫦娥一号卫星来说，嫦娥二号卫星的风险大大提高了。”黄江川不由自主地加重了语气。

    在卫星自主控制程序运行时，如果发动机点火不成功，那只能等待下一月变轨的机会。而如果点火过了的话，卫星将面临致命风险。

    同时，如果点火时间过长，造成卫星轨道低于15公里。“此时卫星的飞行速度是每秒2公里左右，即使每秒米级的误差，就可能撞上月球。”黄江川介绍道。根据人类现有月球探测数据，月球上最高的山在1万米(即10公里)以上。如果卫星点火的时机不对，就会加大卫星撞上高山的可能性。

    嫦娥二号卫星验证的工程任务内容很多，很繁重，往往是一环扣一环，因此要协调好它们之间的关系，要进行得十分精确。比如说，近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道变轨，实际上有多重目的在里面，除了验证轨道机动技术以外，还要对月球指定区域进行高分辨率成像，同时还要进行X频段测控体制方面的验证。这些任务的密度非常大。

    因此，技术人员能否对卫星进行精准操作，构成了卫星的另一重风险。为了规避操作上的风险，确保嫦娥二号卫星的安全，卫星型号队伍提出了“操作零缺陷”的要求。

    “还有一种风险来自月球具有的特殊空间环境。”黄江川所说的特殊空间环境主要是指月球表面的物质分布非常不均匀，造成月球不同区域的重力场并不一样。因此，卫星在轨运行期间，其轨道要经常进行维护。

    此外，太阳每11年左右都有一个活跃期，会形成太阳风暴。这对卫星会造成多种效应影响，如果严重的话可能造成电子元器件或者设备损坏。在嫦娥二号卫星在轨运行的预定时间内，正好临近太阳风暴活跃期，卫星也将面临这方面的挑战。

    黄江川介绍，技术人员在产品设计和研制过程中已经考虑到了太阳风暴的可能危害，并做了一些抵抗性试验，加强了卫星这方面的抵抗能力。在太阳风暴来袭的时候，或许卫星会出现一些临时性的故障，这对其飞行会带来一定的威胁，比如说会迫使卫星转入安全模式，这时就要利用地面设备发出指令，让卫星重新回到工作状态。

    “嫦娥二号卫星设计了周全的硬件、软件抵抗措施，具有很强的抵御能力，相信一定会顺利渡过危险时段。”黄江川坚定的语气中饱含自信。(记者 陈全育）