10月9日，嫦娥二號任務(wù)迎來(lái)一次標志性突破：成功進(jìn)入預定的100公里環(huán)月圓軌道。這個(gè)“使命軌道”的進(jìn)入，意味著(zhù)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(diǎn)15公里，拍攝并傳回未來(lái)嫦娥三號探測器落月備選著(zhù)陸區的精細影像。然后“嫦娥二號”將圓滿(mǎn)完成使命。

　　探月揭開(kāi)了中國走向太空深處的大幕，“嫦娥二號”則揭開(kāi)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，它是衛星與地球聯(lián)系的唯一紐帶。伴隨中國第二次進(jìn)入深空，測控技術(shù)也在考驗中邁向深空時(shí)代。

　　“嫦娥二號”測控實(shí)現多項技術(shù)突破與創(chuàng )新

　　據擔負嫦娥二號任務(wù)測控系統總體設計工作的北京跟蹤與通信技術(shù)研究所專(zhuān)家介紹，嫦娥二號任務(wù)的測控系統主要由3個(gè)中心、3條測量船、6個(gè)位于國內的測控站、1個(gè)建于國外的測控站、4個(gè)天文觀(guān)測站及1個(gè)國際聯(lián)網(wǎng)測控站組成。

　　從地球飛到月球，類(lèi)似星際探測。距離越長(cháng)，傳回的無(wú)線(xiàn)電信號就越弱。最難的就是如何跟蹤衛星得到星上的狀態(tài)，以及如何去控制衛星。測控系統的任務(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(wú)誤。專(zhuān)家打比喻說(shuō)，如果說(shuō)航天器是風(fēng)箏，測控系統就是一根無(wú)形的牽引線(xiàn)。

　　嫦娥二號任務(wù)測控系統副總設計師董光亮說(shuō)，測控系統是一個(gè)有機的系統整體，通過(guò)與箭載和星載測控合作目標的配合，共同完成對火箭和衛星的各項測控任務(wù)。

　　和嫦娥一號任務(wù)相比，嫦娥二號任務(wù)測控系統出現多項變化。北京跟蹤與通信技術(shù)研究所測控專(zhuān)家李海濤介紹說(shuō)，嫦娥一號任務(wù)測控系統利用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3天發(fā)射并將衛星直接送入地月轉移軌道的發(fā)射方案，發(fā)射段測量船數量由2艘調整為3艘；嫦娥一號任務(wù)中衛星攜帶的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(mǎn)足月球虹灣地區高分辨率成像要求，需要地面利用軌道預報生成CCD相機相關(guān)參數數據，并注入衛星才能完成成像。

　　10月9日成功進(jìn)入“使命軌道”，嫦娥二號衛星在這個(gè)100公里的環(huán)月圓軌道上調整并運行一段時(shí)間，隨后將在月球背面進(jìn)行1次降軌，使近月點(diǎn)高度降低為15公里，并在虹灣上空進(jìn)行精細探測。

　　西安衛星測控中心的專(zhuān)家介紹說(shuō)，由于衛星環(huán)月運行高度只有100公里，近月點(diǎn)高度最低只有15公里，月球非球形引力對軌道攝動(dòng)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(shí)戰檢驗。需要提高軌道改進(jìn)和預報精度，為高質(zhì)量的月球探測任務(wù)提供保障。

　　當嫦娥二號衛星在100公里圓軌道和15公里軌道的近月點(diǎn)處時(shí)，西安衛星測控中心青島測控站或喀什測控站將會(huì )為嫦娥二號衛星進(jìn)行成像數據注入，分別對嫦娥三號探測器的預選著(zhù)陸區進(jìn)行成像試驗。

　　針對此次工程目標與科學(xué)目標的變化要求，嫦娥二號衛星測控系統需要實(shí)現多項技術(shù)突破與創(chuàng )新，包括首次開(kāi)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)。

　　我國航天首次驗證深空測控技術(shù)

　　在此前的地月轉移軌道段，嫦娥二號衛星進(jìn)行了X頻段測控技術(shù)試驗，驗證了將用于嫦娥三號任務(wù)的測控關(guān)鍵技術(shù)。X頻段用于航天測控在我國尚屬首次。

　　X頻段深空測控體制試驗的成功實(shí)施將使無(wú)線(xiàn)電傳輸信號頻率大大提高，遠距離測控通信效果更好、測量精度更準、信息容量更大，是我國邁向深空探測的重要一步。

　　“未來(lái)深空探測任務(wù)的主用測控頻段是X頻段，國際上主要航天大國和組織基本上都采用這一標準頻段。這是國際深空測控技術(shù)的發(fā)展趨勢。X頻段測控技術(shù)也是支持我國深空網(wǎng)建設和后續探月工程任務(wù)的重要技術(shù)�！辨隙鸲�號任務(wù)測控系統總設計師錢(qián)衛平說(shuō)，“與現在使用的但日益擁擠的S頻段相比，X頻段測控資源更豐富；X頻段無(wú)線(xiàn)電傳輸信號頻率更高，軌道測量精度會(huì )更精細；也易于實(shí)現星載測控設備的小型化，從而減輕重量，有利于航天器飛得更遠�！�

　　所謂“深空”有一定的定義。專(zhuān)家解釋說(shuō)，一般認為地球150萬(wàn)公里以外屬于深空探測，比如火星、金星探測等。月球離地球大約40萬(wàn)公里，但由于150萬(wàn)公里到40萬(wàn)公里之間沒(méi)有什么更大的行星，以及根據實(shí)際情況，我們將月球探測定義為我國深空探測的起點(diǎn)。

　　據介紹，此次為探月工程二期任務(wù)研制的專(zhuān)項測控設備——S/X頻段統一測控系統首次投入月球探測工程，目前正在嫦娥二號衛星測控任務(wù)中發(fā)揮重要作用。

　　嫦娥二號任務(wù)測控系統副總設計師李國民介紹說(shuō)，嫦娥二號衛星繞月段40萬(wàn)公里，信號微弱，動(dòng)態(tài)大，對測控設備提出了更高的要求。S/X頻段統一測控系統分別部署在西安衛星測控中心的青島測控站和喀什測控站。在嫦娥二號任務(wù)中，這兩套18米口徑的測控設備將同時(shí)承擔起對嫦娥衛星的主要測控任務(wù)�？芍С�200萬(wàn)公里以?xún)群教炱鳒y控通信，具備與國際深空站聯(lián)網(wǎng)工作的能力。

　　錢(qián)衛平說(shuō)，此次任務(wù)中，還是以S頻段測控為主，X頻段在“嫦娥二號”上進(jìn)行試驗驗證后，將在后續的探月任務(wù)上使用，相信通過(guò)反復實(shí)戰演練，X頻段測控技術(shù)將在未來(lái)深空探測中發(fā)揮重要作用。

　　中國在深空測控領(lǐng)域發(fā)展步伐將不斷加快

　　據介紹，隨著(zhù)探月工程逐步向深入展開(kāi)，我國深空測控網(wǎng)的建設步伐將不斷加快，按照計劃安排，預計2012年建成深空測控網(wǎng)國內部分，2016年前后建成國外部分。

　　此前，我國深空測控網(wǎng)的建設已按規劃全面展開(kāi)，初步形成一定規模，圓滿(mǎn)完成了嫦娥一號衛星的測控任務(wù)，為我國航天測控事業(yè)寫(xiě)下了新的一頁(yè)。

　　隨著(zhù)以嫦娥二號衛星為先導星的探月二期工程的逐步展開(kāi)，中國在深空測控領(lǐng)域的發(fā)展步伐也將不斷加快，中國的深空探測事業(yè)前景看好。錢(qián)衛平說(shuō)，目前，我國深空網(wǎng)建設已全面展開(kāi)，正在喀什和佳木斯建設深空測控站，它們將在二期工程的嫦娥三號、四號任務(wù)中發(fā)揮作用，而南美地區的深空測控站預計到2016年左右建成，之后可以實(shí)現三站聯(lián)網(wǎng)，將為我國后續深空探測提供更好的測控支持。

　　根據任務(wù)需要，將在喀什站安裝口徑達到35米的測控天線(xiàn)，在佳木斯安裝口徑達到64米并同時(shí)具備三個(gè)頻段功能的測控天線(xiàn)，同時(shí)在南美建設第三個(gè)擁有大口徑天線(xiàn)的深空測控站。

　　其中，64米站可完成我國探月二、三期以及火星探測等深空測控任務(wù)，是我國第一套深空測控站，其作用距離約4億公里。

　　錢(qián)衛平說(shuō)，由這三個(gè)測控站構成的三站聯(lián)網(wǎng)的深空測控網(wǎng)，將用于支持中國將來(lái)的載人登月、火星探測和其他深空探測任務(wù)。

　　此外，作為探月天文觀(guān)測站，“嫦娥一號”時(shí)使用的云南昆明40米口徑和北京密云50米口徑射電望遠鏡，是我國當前最大的兩個(gè)望遠鏡。目前，中科院上海天文臺正建設65米口徑射電望遠鏡，新疆烏魯木齊天文觀(guān)測站要建立80米口徑望遠鏡，這些將是未來(lái)深空測控的補充力量。

　　-延伸閱讀——“嫦娥”三大測控中心

　　西昌衛星發(fā)射中心、北京航天飛行控制中心和西安衛星測控中心。它們有不同分工，分別側重不同的測控任務(wù)，相互配合，協(xié)同工作。

　　西昌衛星發(fā)射中心主要擔負著(zhù)發(fā)射時(shí)對火箭的測控任務(wù)，接收記錄北京中心轉發(fā)的衛星遙測數據并提供給衛星系統。準確判斷運載火箭飛行狀態(tài)，在發(fā)生故障、情況危急時(shí)立即正確分析情況即刻做出相應決策，同時(shí)必須避免錯判、誤判和漏判等動(dòng)作，以保證發(fā)射段火箭與衛星的絕對安全。

　　北京航天飛行控制中心是嫦娥二號任務(wù)全過(guò)程的指揮控制神經(jīng)中樞，是所有測控信息的集散地。它擔負著(zhù)任務(wù)全過(guò)程的測控重任，測控指揮部就設在這里，便于專(zhuān)家們對一些重大測控事件進(jìn)行分析與做出決策。針對嫦娥二號任務(wù)的106種故障預案所設定的153種故障處理對策，以及嫦娥二號衛星在奔月之路上的各種重要測控事件，無(wú)不與這個(gè)中心的指揮控制息息相關(guān)。所有測控設備接收的信息都要匯集到此進(jìn)行分析處理，而對衛星發(fā)出的所有指令也要通過(guò)這里發(fā)送。

　　西安衛星測控中心從載人航天任務(wù)起開(kāi)始作為北京航天飛行控制中心的軌道計算備份中心，在“嫦娥”任務(wù)中也是。但除此之外，“嫦娥”任務(wù)中給西安衛星測控中心賦予了確定衛星初始軌道的任務(wù)，初始軌道根數確定之后，才意味著(zhù)發(fā)射的成功。而且，位于各個(gè)測控站點(diǎn)的測控設備上的信息有許多不能直接傳送到北京中心，必須先傳到西安衛星測控中心之后再匯集到北京中心。同時(shí)西安衛星測控中心一個(gè)極其重要的任務(wù)，是作為各個(gè)測控站的網(wǎng)管中心，負責各測控站任務(wù)的分配、測控站使用管理及調度。在其管理調度下，目前，我國以S頻段為主的航天測控網(wǎng)除擔負著(zhù)載人航天任務(wù)、嫦娥任務(wù)外，還能同時(shí)為50顆以上的衛星提供測控支持。本報記者　余建斌