中新網(wǎng)10月1日電 10月1日，嫦娥二號繞月探測衛星在西昌衛星發(fā)射中心隨“長(cháng)三丙”運載火箭發(fā)射升空，展開(kāi)奔月之旅。這次發(fā)射，長(cháng)征火箭刻就了中國航天史上一個(gè)新的里程碑：中國從此完全掌握了地月轉移軌道發(fā)射技術(shù)，為后續探月及深空探測工程的開(kāi)展架設了新的“天梯”。

　　發(fā)射前夕，在西昌衛星發(fā)射中心二號發(fā)射塔架前，中國航天科技集團公司長(cháng)三甲系列火箭總指揮岑拯說(shuō)：“掌握地月轉移軌道發(fā)射技術(shù)，意味著(zhù)我國不但可以順利地推進(jìn)‘落’和‘回’階段的后續探月工程，而且對我國今后有條件時(shí)進(jìn)行火星、金星等深空探測活動(dòng)奠定了堅實(shí)基礎�！�

　　“二姑娘”和“三弟”的完美姻緣

　　如果把嫦娥二號衛星比作“嫦娥”家族“二姑娘”的話(huà)，那么長(cháng)三丙火箭就是長(cháng)三甲火箭家族的“三弟”。嫦娥二號衛星的發(fā)射，實(shí)現了“二姑娘”和“三弟”的完美聯(lián)姻，可謂創(chuàng )造了中國航天器不同家族的傳世佳話(huà)。

　　“說(shuō)到這樁‘婚姻’，還是探月專(zhuān)家們做的‘媒’呢！”岑拯說(shuō)。

　　我國發(fā)射嫦娥一號衛星使用的是長(cháng)三甲火箭，它是長(cháng)三甲火箭家族的“大哥”。它的穩定發(fā)揮為其贏(yíng)得了“金牌火箭”的美譽(yù)。

　　相比于嫦娥一號衛星，嫦娥二號衛星增加了技術(shù)試驗分系統，身量增加了130多公斤。同時(shí)，專(zhuān)家們考慮到地月轉移軌道需要推力更大的火箭把衛星奔月的初速度提高到近11公里∕秒。而長(cháng)三甲火箭家族的“二弟”長(cháng)三乙火箭是目前我國推力最大的火箭，對于總重不到3噸的衛星來(lái)說(shuō)有些“有力用不完”。而有著(zhù)兩個(gè)助推器的長(cháng)三丙火箭，正好可以滿(mǎn)足軌道和推力的要求。最終，我國的探月專(zhuān)家們決定把“二姑娘”許配給了“三弟”。

　　“除了考慮最有效地利用推力以外，專(zhuān)家們考慮的核心問(wèn)題是火箭的可靠性�！贬�拯介紹，長(cháng)三丙火箭自2007年6月首飛以來(lái)，已經(jīng)連續實(shí)現4次全勝的輝煌紀錄，而且該型火箭繼承了長(cháng)三甲火箭和長(cháng)三乙火箭多年來(lái)積累的可靠性經(jīng)驗，是我國可靠性最高的火箭之一。

　　打造更快捷的登月“天梯”

　　有人做過(guò)這樣形象的比喻：嫦娥一號衛星采用的調相發(fā)射軌道猶如讓衛星通過(guò)“走步梯”的方式，在星箭分離后依靠自身的動(dòng)力達到奔月點(diǎn)，而嫦娥二號衛星直接由火箭送入地月轉移軌道奔月口，好像坐的是“電梯”，一步到位。

　　這個(gè)比喻形象地說(shuō)明了兩種發(fā)射方式的不同。

　　“嫦娥一號衛星發(fā)射的時(shí)候，考慮最多的是首次飛行的成功要求，所以采用了火箭的常規發(fā)射方式。嫦娥二號衛星發(fā)射時(shí)，一號衛星已經(jīng)積累了成功的經(jīng)驗，所以就采用了新的發(fā)射方式�！贬�拯說(shuō)。

　　新的發(fā)射方式對探月工程后續發(fā)展和深空探測具有非同一般的意義。

　　嫦娥二號衛星總設計師黃江川介紹，對于月球探測和深空探測的航天器來(lái)說(shuō)，其上天成本甚至是幾倍于同重量的黃金。因此，我國要想實(shí)現更大重量或者更遠距離的空間探測，必須最充分地利用火箭的推力，減少衛星燃料的消耗。也正是從這個(gè)意義上說(shuō)，長(cháng)三丙火箭采用地月轉移軌道發(fā)射嫦娥二號衛星，實(shí)際上使我國月球探測和深空探測具有了一種全新的能力，打造了更快捷的“天梯”。

　　與此同時(shí)，這種地月轉移軌道發(fā)射方式，可以大大縮短衛星奔月的時(shí)間。相比于嫦娥一號衛星，嫦娥二號衛星的奔月時(shí)間縮短了一半還多，預計112小時(shí)(近5天)即可到達月球。

　　專(zhuān)家指出，嫦娥二號衛星的發(fā)射成功，充分驗證了火箭直接把衛星送上地月轉移軌道的技術(shù)和能力，將成為我國探月后續工程采用的軌道方式。

　　從“固定靶”到“移動(dòng)靶”

　　“從原理上講，火箭發(fā)射的不同軌道只是火箭最終達到點(diǎn)和最終速度的不同。其實(shí)，軌道設計很復雜�！敝袊�運載火箭技術(shù)研究院總體部長(cháng)三甲系列火箭主任設計師李聃介紹說(shuō)。

　　地月轉移軌道的軌道設計要受到多方面因素的制約，其中主要包括火箭一級落區、測控覆蓋范圍和地月日三者之間的運動(dòng)規律。

　　我國在西昌衛星發(fā)射中心發(fā)射的火箭，其一二級分離后，一級火箭的殼體和發(fā)動(dòng)機按規定要落在云南省特定的區域內。在這個(gè)區域，已經(jīng)形成了發(fā)射時(shí)人員撤離的慣例，對地面人員的安全容易管理。所以設計軌道時(shí)，必須把一級火箭的落區限定在原有特定區域。這使火箭在一級飛行時(shí)的軌道沒(méi)有“自由發(fā)揮”的余地。

　　第二個(gè)因素是我國發(fā)射測控網(wǎng)的限制。在現階段，我國的測控網(wǎng)主要包括三個(gè)部分，一部分是我國陸上建設的測控站，另一部分是通過(guò)合作可以使用的外國陸上測控站，還有一部分就是我國目前在役使用的幾艘測控船。這些不同的設施構成了我國火箭發(fā)射時(shí)可利用的測控網(wǎng)。

　　火箭發(fā)射時(shí)，測控系統要對火箭進(jìn)行實(shí)時(shí)測控。因此，其飛行軌道必須處于測控網(wǎng)覆蓋的范圍內，這對一種新軌道的選擇形成了另一個(gè)很苛刻的限制。

　　第三個(gè)制約因素來(lái)自地月日的運動(dòng)規律。地月轉移軌道要求星箭分離時(shí)，衛星必須處在奔月軌道的入口處，否則只有通過(guò)衛星機動(dòng)的方式進(jìn)行軌道調整，違背了節省衛星燃料的最基本要求。所以，對于火箭來(lái)說(shuō)，必須把衛星準確送入軌道的入口處。

　　李聃介紹，把衛星準確送入軌道的入口處，就意味著(zhù)星箭分離時(shí)衛星具有符合要求的初速度、太陽(yáng)翼必須處于太陽(yáng)直射光線(xiàn)下以便衛星有足夠的能源�！鞍l(fā)射的時(shí)間不同，軌道的入口也不同，同時(shí)太陽(yáng)直射光線(xiàn)的角度也會(huì )發(fā)生變化�！崩畹⒄f(shuō)，“所以，必須嚴密考慮地月日三者之間的相互關(guān)系和運動(dòng)規律。相比于嫦娥一號衛星發(fā)射時(shí)的火箭飛行軌道，本次發(fā)射由‘固定靶’升級為‘移動(dòng)靶’，難度自然大大增加�！�

　　在嫦娥二號衛星確定由長(cháng)三丙火箭發(fā)射后，中國運載火箭技術(shù)研究院的專(zhuān)家認真地設計了火箭的發(fā)射軌道。之后，又經(jīng)過(guò)來(lái)自全國的專(zhuān)家經(jīng)過(guò)多次反復核算，才最終確定下來(lái)。(陳全育)