嫦娥二号卫星与嫦娥一号相比，工程目标与科学目标都有许多新的变化，针对这些新要求，为了完成火箭与卫星的各项测控任务，嫦娥二号卫星在测控方面也有了新的变化，如首次试验X频段测控技术，VLBI(甚长基线干涉测量)测控手段为嫦娥二号任务进行了相应的技术改进。随着深空探测手段的不断提高，我国深空探测体系也将逐步完善。

 

 

中国探月工程总设计师吴伟仁表示，嫦娥二号任务要首次试验X频段深空测控技术，初步验证深空测控体制。在嫦娥二号卫星上搭载X频段应答机，与我国X频段地面测控设备配合，验证X频段测控体制，为嫦娥二号任务积累工程经验。

 

吴伟仁表示，我国发射的大部分卫星依然是在围绕地球转——在地球周围的低轨道、中轨道、高轨道。最高轨道也仅为36000公里，即地球的同步轨道，这种轨道只需用S频段测控就可以了。但如果进入深空，包括今后的月球探测、火星探测等深空探测活动，S频段测控无法满足要求，必须使用X频段的测控，其传输速率能达到8000兆，测控精度也将大幅提升。

 

嫦娥二号卫星总设计师黄江川说，如果要将S频段和X频段矢量化，S频段在2G左右，X频段是8G。反过来说，频率越高越适合深空，因为X频段天线口径可以减小，其抗衰减等方面的性能更好。也就是说，X频段功率小，设备也小，有利于轻小型化。

 

“今后可以用更小的设备、更低的频率，传输更多的数据。”黄江川说。

 

此外，X频段还可以加大口径走得更远，在行星系探测里，月球是深空探测的入门星，今后的深空探测会走得更远，如火星探测要走7000万公里到4亿公里。只有掌握X频段测控技术，我们的深空探测才能走得更远。

 

 

在嫦娥一号任务中，VLBI首次应用于航天工程，辅助我国现有的S频段航天测控网完成嫦娥一号的测轨工作。在嫦娥一号任务中，测轨误差达到了万分之三，远远低于工程规定的2%的测轨误差。其中，VLBI功不可没。VLBI也由此将成为我国深空探测的重要手段。

 

在嫦娥二号任务中，VLBI再次发挥重要作用，与嫦娥一号任务相比，VLBI系统在嫦娥二号任务中的精度和稳定性比以前更高。

 

中国科学院上海天文台台长洪晓瑜接受记者采访时介绍，此次嫦娥二号的VLBI系统仍由“四站一中心”联网组成，即由上海（25米天线）、北京（50米天线）、昆明（40米天线）、乌鲁木齐（25米天线）四个VLBI观测站和上海VLBI指挥调度和数据处理中心组成。

 

洪晓瑜介绍，根据测控总体的分工，嫦娥二号卫星测控系统VLBI测轨分系统主要有两方面的任务。

 

一是完成嫦娥二号卫星各轨道段的测定轨任务。完成利用嫦娥二号卫星进行探月二期所需的定位技术与方法、测定轨技术与方法的试验及验证任务。

 

二是与嫦娥一号卫星工程中承担的任务相比，嫦娥二号卫星工程VLBI分系统新增△DOR和△DOD测量试验任务，为嫦娥三号作技术准备。

 

具体来说，就是在可测量范围内对卫星实施双站、三站、四站干涉测量，确保三站测量；确保地月转移轨道段、月球捕获轨道段，以及环月轨道段VLBI分系统承担的测轨任务；参加地月转移和月球捕获轨道段的准实时轨道确定与预报；完成与北京航天指挥控制中心间的数据交换；完成地月转移轨道段和环月段的X频段△DOR测量试验任务。

 

VLBI测轨分系统总设计师张秀忠表示，为了更好地完成嫦娥二号的测控任务，VLBI系统还进行了相应的改进，如将4个观测站的观测带宽由256MHz扩展到2GHz，灵敏度提高约3倍，时延精度提高8倍。此外还进行了关键技术的攻关。

 

“VLBI系统不断根据任务要求和技术发展水平进行改造，目的不仅仅是要为后续的探月工程作准备，也是为了迎接今后更远的深空探测任务。”张秀忠说。

 

《科学时报》 (2010-10-08 A2 本周聚焦)