探月工程嫦娥二號攻堅奮鬥紀實
新華網北京12月19日電題：三年磨一劍 續夢廣寒宮——探月工程嫦娥二號攻堅奮鬥紀實
新華社記者車玉明、陳玉明
2010年10月1日，西昌衛星發射中心。
18時59分57秒，長征三號丙運載火箭托舉著嫦娥二號衛星，直奔蒼穹，再探月宮。
11月8日，月球虹灣影像圖在世人面前精彩亮相，中國探月工程二期嫦娥二號任務取得圓滿成功。中國探月工程邁出了承上啟下的關鍵一步。
從2007年10月嫦娥一號首次成功奔月到嫦娥二號續夢廣寒，中國航太人僅用了三年時間。
三年攻堅路，在以胡錦濤為總書記的黨中央親切關懷下，英勇的航太人攻克了一道又一道技術難關，取得了一項又一項重大突破，在嫦娥一號成功的基礎上，為中國人探測深空進一步奠定了堅實基礎。
“繞”起步，為“落”而生——嫦娥二號是月球探測“三步走”戰略的重要一環
實施月球探測工程，是黨中央著眼我國社會主義現代化建設全局，根據世界科技發展大勢，為推動我國航太事業發展、促進我國科技進步和創新，提高我國綜合國力作出的一項重大戰略決策。
“嫦娥”開啟飛天之路，是從2004年雪花紛飛、爆竹聲聲的農曆大年初二開始的。這一天，中央正式批准繞月探測工程立項報告。
我國航太探測器第一次飛離地球，奔向深空，其難度之大、風險之高難以預測。因此，在嫦娥一號正式立項不久，為降低繞月探測工程的風險，保證萬無一失，國家決定為一期工程增加一顆備份星。這是一個穩妥而又高瞻遠矚的戰略決策。
按照國家部署，在研製發射嫦娥一號衛星的過程中，相關參研單位同時完成了備份星的研製任務。
2007年10月24日，嫦娥一號衛星成功發射，11月28日，首張月圖驚艷亮相。從立項到發射成功，嫦娥一號僅用了三年多的時間，創造了世界上繞月探測衛星研製的最短紀錄。
2007年12月12日，黨中央在人民大會堂隆重舉行會議，慶祝我國首次月球探測工程取得的偉大成就。胡錦濤總書記在會上指出，首次月球探測工程，是我國開展深空探測的第一步。各有關方面要再接再厲，抓緊做好後續工程的研製，圓滿完成月球探測的總體目標。黨中央的要求，為月球探測後續工作指明瞭方向。
嫦娥一號任務取得圓滿成功之後，如何處置這顆備份星，成了擺在航太人面前的一道考題。有人主張，可以按照嫦娥一號的步驟再打一次，進一步驗證技術；也有人主張，增加試驗項目，改進目標，再次進行試驗。
“繞月探測工程成功後，綜合考慮工程一期取得的成果、二期工程的技術難度、備份產品的技術狀態和工程相關係統的條件，論證專家組認為，將備份星進行技術改進，為二期工程驗證新技術、降低二期工程的實施風險，更有價值。”探月工程總指揮陳求發說。
2008年2月15日，中央正式批准了以“落月探測”為目標的探月工程二期立項，並成立了探月二期工程領導小組。
相比一期繞月探測，二期落月探測要實現月面軟著陸和月面巡察，任務更艱巨，技術難度更大，風險更高。
2008年6月25日，有關方面確定將嫦娥一號備份星進行改進，作為二期工程技術先導星，驗證二期工程部分關鍵技術，並依據發射順序，將該任務命名為嫦娥二號任務。
10月16日，國務院批准實施嫦娥二號任務。至此，從“繞”起步、為“落”而生的嫦娥二號被賦予新的歷史使命。
“嫦娥二號衛星是由備份星改造而來，但嫦娥二號任務絕不只是嫦娥一號的簡單重復。”陳求發說，“根據我國探月工程"繞、落、回"三步走的規劃，嫦娥二號實際上相當於"繞月"與"落月"的橋梁和紐帶，目的是為將來嫦娥三號實現月面軟著陸進行關鍵技術驗證。”
從2004年探月工程立項，到2007年成功發射嫦娥一號衛星，再到2010年嫦娥二號任務取得圓滿成功，我國月球探測事業正嚴格按照“三步走”戰略，環環緊扣，步步為營，扎紮實實地向深空探測目標邁進。
大膽創新，攻堅克難——自主創新為嫦娥二號騰飛插上翅膀
探月工程從來都是一項極具創新性、挑戰性和風險性的工程。
儘管有了嫦娥一號研發成功的經驗，但與嫦娥一號相比，嫦娥二號有了新的要求——
“飛得更快”——5天到達目的地，比嫦娥一號少用7天；
“靠得更近”——在距月面100公里的軌道工作，比嫦娥一號又靠近月球100公里；
“看得更清”——擇機降入100×15公里軌道，對備選著陸地區進行高解析度成像試驗。
新的歷史使命決定了嫦娥二號任務要解決多項技術難題。
探月工程總設計師吳偉仁說，作為探月二期工程的“開路先鋒”，嫦娥二號要驗證直接入軌技術、月球捕獲技術、Ｘ頻段測控技術、軌道機動技術、數據傳輸技術和高解析度成像技術等六大關鍵技術，同時要對嫦娥三號備選著陸區進行更精確的探測，為嫦娥三號安全著陸做準備。
需要驗證的六大關鍵技術，就像橫亙在科研人員面前的一個個關卡；要突破這些關卡，只能依靠自主創新。
嫦娥二號任務要闖的第一道難關是運載火箭將衛星直接送入地月轉移軌道，以更快捷的方式直奔月宮。“長三丙”火箭主任設計師李聃說：“解決這一難題的關鍵是地月轉移軌道的軌道設計，而這一設計受到火箭一級落區、測控網覆蓋範圍和地、月、日三者之間的運動規律等多種因素的制約。”
面對難題，李聃和他的同事們在繼承以往彈道設計理論和經驗的基礎上，先後查閱和研究了上百種相關文獻，推導了數十頁彈道設計模型，編寫了近萬行軟體和幾千條彈道倣真計算優化設計。他們精確地計算並選定了運載火箭的變軌時機，又通過大量的模擬試驗，對入軌精度和推進劑剩餘量進行了穩妥可靠的分析。最終，經過來自全國各地專家的反覆核算，認定這條奔月軌道設計合理而完美。
10月1日19時25分，嫦娥二號衛星準確進入地月轉移軌道。
“這是長征火箭的又一次重大技術突破。”“長三甲”系列火箭總指揮岑拯自豪地說，“這個技術的掌握，為我國探月工程後繼任務的順利實施打下了牢固的基礎，甚至對未來火星探測、金星探測都具有積極意義。”
降軌探測是嫦娥二號最重要的使命之一，也是對它最大的考驗。
嫦娥二號衛星在100公里的環月圓軌道上運作一段時間後，要進入近月點15公里、遠月點100公里的橢圓軌道，然後順軌道飛到月球正面的虹灣上空15公里處，並對這片地區進行優於1．5米解析度的成像，為後續月球軟著陸提供精細資料。
嫦娥二號任務衛星系統總設計師黃江川說，嫦娥二號衛星要想在最近點接近虹灣，就必須在其反方向降軌，位置恰恰在月球的背面。“這樣我們就看不見衛星，測控也夠不著，只能靠衛星自主去完成降軌。這個動作風險很大。”
與嫦娥一號相比，嫦娥二號另一項重要突破就是實現精確探測，獲得解析度小于10米，甚至近月點15公里時達到解析度1﹒5米以上的全球最為清晰的月面圖像。因此，原有的相機力不勝任，要重新研製高解析度的ＴＤＩ－ＣＣＤ相機。
曾經為嫦娥一號衛星研製過ＣＣＤ相機的中國科學院西安光學機械研究所，再次承擔了研製重任。研究所科研人員全力以赴，晝夜突擊。
在設計階段，他們突破了提高解析度的各種技術難題，把住了品質源頭；在初樣階段，他們完成了全面系統實驗，驗證了在空間飛行環境中的承受能力；在正樣階段，他們抓品質控制，最終高水準、高品質、高效率地完成了研製任務。
從10月27日開始，嫦娥二號用新研製的ＴＤＩ－ＣＣＤ相機對虹灣地區進行了為期兩天的拍照。11月8日，月球虹灣區域局部影像圖精彩亮相。
“嫦娥一號拍出的月球圖的解析度是120米，只能發現直徑大於360米的月球坑；而在嫦娥二號拍的虹灣區域局部影像圖上，我們可以看到直徑4米的月球坑和3米左右的石塊。”探月工程月球應用科學首席科學家、國家天文臺臺長嚴俊說。
在全體科研人員的努力下，經過1000多個日日夜夜的拼搏奮戰，嫦娥二號任務六大創新與突破終於一一實現，科學目標也正在陸續實現。
“堅持勇於探索、敢於超越的創新精神和科學求實、精益求精的工作作風，不斷提高自主創新能力，是嫦娥二號任務取得成功的關鍵所在。”陳求發說。
積累經驗，造就隊伍——嫦娥二號成功為嫦娥三號“落月”打下基礎
細節決定成敗，品質重於泰山。這句話在航太界可謂金科玉律。在航太界，哪怕一個微小的疏忽，都有可能給整個工程帶來災難性的後果。
作為探月工程二期的先導星，嫦娥二號任務是我國探月工程“繞、落、回”三步走戰略第二步的開局之戰，使命重大，容不得半點疏忽。
探月工程領導小組始終把產品品質和可靠性作為決戰的核心，確保實現高品質建造、高可靠發射。
2010年1月18日，探月工程二期第二次工作會在京召開，工程總指揮陳求發、總設計師吳偉仁向五大系統的總指揮、總設計師頒發了《嫦娥二號任務責任書》。
保品質，保進度，保安全，保成功！
在嫦娥二號任務中，具有航太特色的工程兩總系統繼續得以堅持併發揮著關鍵作用——總指揮進行人、財、物各方面的總協調，對工程負全責；總設計師主要負責技術方案、技術路線、技術攻關，對工程的技術負全責。工程兩總系統如同馬車的兩個輪子，並力向前，才能確保工程的順利推進。
嫦娥二號工程下面分成了五大系統——運載火箭系統、衛星系統、測控系統、發射場系統和地面應用系統，這五大系統參與的單位約有上千家，參與的人員有數萬。這個涉及如此眾多的單位和人員的龐大工程能有條不紊地進行，得益於嚴格實行的逐級責任制。
各負其責，群策群力，為圓滿完成任務奠定了堅實的基礎。
嫦娥二號衛星ＧＮＣ分系統是衛星控制姿態和在軌穩定度的關鍵所在。為提高衛星的姿態穩定度，科研人員將該系統重要部件——紫外敏感器的軟體進行了優化。在一次嫦娥二號衛星整星電測中，紫外敏感器某線路通信功能出現異常情況。
為了徹底解決這一問題，ＧＮＣ分系統副總師王曉磊和相關人員一頭扎進實驗室，開始涉及上百種可能的排除試驗。
第一種組合，故障現象不對，繼續！第二種組合，故障現象也不對，繼續！待測試完所有項目並成功復現了整星測試時的故障時，他們在興奮和放鬆之餘發現，時間已經是幾天以後了……
作為一項系統工程，嫦娥二號是團結協作的結果；但是，在工程實施過程中，也引入了有利於科技發展的平等競爭機制。
在探月工程中，凡有條件進行競爭擇優的項目，都要通過招標的方式來確定承研承制單位。對不適宜競爭的多學科技術整合項目，也通過設計方案公開徵集、多方案優選或優化組合、聯合研製開發等形式開展多層次的技術合作，充分利用全社會的科技力量。嫦娥二號任務實施以來，有近40家高校和社會科研機構加入到探月工程中來。
探月是高風險的航太活動。僅火箭系統就有3萬多個元器件、將近10萬根電纜電線、4800多條焊縫，衛星系統有5萬多個元器件。
“我們火箭和衛星加起來，在空中要點火起爆的火工品有200多種。這些火工品能不能準確起爆，這些焊縫有沒有漏的，八萬多個元器件品質有沒有問題，任何一個出問題都會影響整個工程的成敗。”吳偉仁說。
為確保萬無一失，對於每個可能出現的風險，工程各系統都做好縝密的故障應對措施，制定完備的預案——
衛星和火箭系統最終形成111項應急處理預案；
測控系統準備了108個應急預案，制定了153種故障處理對策；
發射場系統則梳理了需重點關注的關鍵設備，完善了應急預案，確保每一項設備都“健康上崗”。
“我們能做的事情是盡可能把工作做細，必須精細、精細、再精細，要讓全體科研人員插上想像的翅膀，充分地去想，把各種可能儘量想全，做足預案。不怕做不到，就怕想不到，這是航太的經驗之談。”探月工程副總設計師于登雲說。
不放過一個微小失誤，不遺留一個故障隱患，一步一個腳印，嫦娥二號任務就是這樣一步步走向成功。
嫦娥二號任務的圓滿成功，是繼我國首次月球探測工程成功後取得的又一重大成就，是建設創新型國家進程中的又一重要成果，是中國人民攀登世界科技高峰的又一壯舉。
2010年11月8日，在探月工程嫦娥二號任務取得圓滿成功之際，黨中央、國務院和中央軍委發出賀電，稱讚這一壯舉對於進一步推動我國航太事業發展，提升我國綜合國力和民族凝聚力，激勵全黨全國各族人民更加意氣風發地投身改革開放和社會主義現代化建設，不斷把中國特色社會主義偉大事業推向前進，具有重大而深遠的意義。
嫦娥二號向祖國和人民交付了一份完美的答卷。但這不是一個結束，而是又一個新的起點。在邁向深空探測的征途上，中國航太，必將向前再向前，不斷續寫新的輝煌！
