航天測控手段實戰(zhàn)中升級 深空夢想“一線”牽
10月9日，嫦娥二號任務(wù)迎來一次標志性突破：成功進入預定的100公里環(huán)月圓軌道。這個“使命軌道”的進入，意味著嫦娥二號任務(wù)的基本成功。剩下最后一次“大考”——降軌至近月點15公里，拍攝并傳回未來嫦娥三號探測器落月備選著陸區(qū)的精細影像。然后“嫦娥二號”將圓滿完成使命。
探月揭開了中國走向太空深處的大幕，“嫦娥二號”則揭開了中國探月工程二期落月目標的序幕。向深空走得更遠，測控是關(guān)鍵，它是衛(wèi)星與地球聯(lián)系的唯一紐帶。伴隨中國第二次進入深空，測控技術(shù)也在考驗中邁向深空時代。
“嫦娥二號”測控實現(xiàn)多項技術(shù)突破與創(chuàng)新
據(jù)擔負嫦娥二號任務(wù)測控系統(tǒng)總體設(shè)計工作的北京跟蹤與通信技術(shù)研究所專家介紹，嫦娥二號任務(wù)的測控系統(tǒng)主要由3個中心、3條測量船、6個位于國內(nèi)的測控站、1個建于國外的測控站、4個天文觀測站及1個國際聯(lián)網(wǎng)測控站組成。
從地球飛到月球，類似星際探測。距離越長，傳回的無線電信號就越弱。最難的就是如何跟蹤衛(wèi)星得到星上的狀態(tài)，以及如何去控制衛(wèi)星。測控系統(tǒng)的任務(wù)就是遠距離遙控航天器，確保跟蹤完整，測量準確和指令無誤。專家打比喻說，如果說航天器是風箏，測控系統(tǒng)就是一根無形的牽引線。
嫦娥二號任務(wù)測控系統(tǒng)副總設(shè)計師董光亮說，測控系統(tǒng)是一個有機的系統(tǒng)整體，通過與箭載和星載測控合作目標的配合，共同完成對火箭和衛(wèi)星的各項測控任務(wù)。
和嫦娥一號任務(wù)相比，嫦娥二號任務(wù)測控系統(tǒng)出現(xiàn)多項變化。北京跟蹤與通信技術(shù)研究所測控專家李海濤介紹說，嫦娥一號任務(wù)測控系統(tǒng)利用2艘測量船即可完成測控任務(wù),而“嫦娥二號”任務(wù)采用了可連續(xù)3天發(fā)射并將衛(wèi)星直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道的發(fā)射方案，發(fā)射段測量船數(shù)量由2艘調(diào)整為3艘；嫦娥一號任務(wù)中衛(wèi)星攜帶的CCD相機自主完成成像，圖像分辨率較低，嫦娥二號任務(wù)為滿足月球虹灣地區(qū)高分辨率成像要求，需要地面利用軌道預報生成CCD相機相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，并注入衛(wèi)星才能完成成像。
10月9日成功進入“使命軌道”，嫦娥二號衛(wèi)星在這個100公里的環(huán)月圓軌道上調(diào)整并運行一段時間，隨后將在月球背面進行1次降軌，使近月點高度降低為15公里，并在虹灣上空進行精細探測。
西安衛(wèi)星測控中心的專家介紹說，由于衛(wèi)星環(huán)月運行高度只有100公里，近月點高度最低只有15公里，月球非球形引力對軌道攝動影響較大，加之月球表面有很多環(huán)形山，最高的環(huán)形山達到9000米高度，比珠穆朗瑪峰還要高。軌道低，環(huán)境復雜，對精密定軌技術(shù)是一次實戰(zhàn)檢驗。需要提高軌道改進和預報精度，為高質(zhì)量的月球探測任務(wù)提供保障。
當嫦娥二號衛(wèi)星在100公里圓軌道和15公里軌道的近月點處時，西安衛(wèi)星測控中心青島測控站或喀什測控站將會為嫦娥二號衛(wèi)星進行成像數(shù)據(jù)注入，分別對嫦娥三號探測器的預選著陸區(qū)進行成像試驗。
針對此次工程目標與科學目標的變化要求，嫦娥二號衛(wèi)星測控系統(tǒng)需要實現(xiàn)多項技術(shù)突破與創(chuàng)新，包括首次開展有關(guān)月球噪聲對測控鏈路的影響的試驗項目、采用新的編碼技術(shù)、以及嫦娥三號任務(wù)將使用的國際新標準的軌道測量技術(shù)。
