嫦娥二号：人类首次近距离拍摄"图塔蒂斯"小行星
嫦娥 发表于 2012/12/15 23:15 一品 人文历史 (www.ywpw.com) 主题字词: 图塔蒂斯Toutatis照片 小行星 嫦娥二号 深空探测器
“图塔蒂斯”（Toutatis）首次被发现是在1934年，但不久便“失踪”，直到1989年，才被法国天文学家克里斯蒂安·波拉斯再次发现。后者用凯尔特神话中战神的名字为它命名。
这两天，一个悬念始终萦绕在记者心头。
12月13日下午，记者在北京航天飞行控制中心指挥大厅，目睹了嫦娥二号卫星的又一次“神奇”表现——在距离地球约702万公里的太空，它飞向编号为4179的近地小行星“图塔蒂斯”。如同航展上的飞行表演，双方以每秒10.73公里的相对速度，相距3.2公里擦身而过，嫦娥二号用星载太阳翼监视相机对这颗小行星进行了长达25分钟的连续拍摄，这是人类第一次近距离“观察”“图塔蒂斯”。
这次拍摄是否成功？
12月15日，悬念揭开。
高清晰图片的成像距离只有93公里
国家国防科工局发布人类首次获得的“图塔蒂斯”的近距离照片，其分辨率达10米，这比预想的效果更好。
“毕竟，嫦娥二号是探月卫星，而不是为探测小行星设计的。拍摄所使用的太阳翼监视相机，原本只是监测卫星太阳能帆板打开情况的小相机，它的性能远不能和探月使用的CCD相机相比。即便如此，这也是人类第一次如此近距离拍摄到这颗小行星的图像。”嫦娥二号测控系统副总设计师、北京航天飞行控制中心总设计师周建亮说。
“由于光线的原因，嫦娥二号飞越小行星之后，向‘回’拍的照片效果比较好。”北京航天飞行控制中心飞行器管理室主任刘俊泽解释道，“由于太阳翼相机的视场只有7度，所以，原本我们估计，当卫星飞离‘图塔蒂斯’500公里到1100公里时，后者才能进入比较理想的拍摄视野。换算成时间，大约是交会之后的50秒到100秒的时候。”
然而，此次公布的高清晰图片的成像距离，只有93公里，几乎就是在飞越瞬间捕捉到的。
“图塔蒂斯”危险，请保持距离
“目前，嫦娥二号的质量大约还有1.2吨，‘图塔蒂斯’的质量在500亿吨左右。有人说，即使它们撞在一起，也几乎不会改变‘图塔蒂斯’的运行轨道。但是，为了稳妥起见，我们一方面要尽可能接近它，另一方面还必须保持足够的安全距离。”周建亮说。
如此审慎，不无道理。
虽然这颗外形酷似花生的小行星，形体只有1.70公里×2.03公里×4.26公里，但绝非“无名之辈”——近年来，在有关“天地大冲撞”的假想中，它常常是扮演让地球遭遇飞来横祸的“主角”原型——虽然它最远时距离地球足有2亿公里以上，但接近地球时，往往只有数百万公里。历史上，它曾在距离地球88万公里处掠过，这个距离只是地—月距离的两倍多一点，在动辄以光年为基本单位的天文学尺度上，这已经是一个相当危险的距离。不仅如此，每隔4年，它就会逼近一次地球。因此，它也是被美国航空航天局列入对地球“有潜在危险的小行星”之一。
遴选六十余万颗近地小行星，“嫦娥”唯独选中它
“就像完成探月使命后面临几种选择一样，在日—地拉格朗日L2点绕飞了10个月的嫦娥二号，下一步该做什么，也有不同的选项——是重返月球，还是飞往地—日拉格朗日L1点，或是继续飞向深空……”中国探月工程总设计师吴伟仁透露说，“最后，我们选择让它再次迎接一个风险很大的挑战，做一次飞越小行星的尝试。”
目标又是谁呢？从六十余万颗近地小行星中不断筛选。40个、9个、4个，最终选定“图塔蒂斯”。“要从嫦娥二号的自身条件出发，综合考虑两者交会的时间，交会时距地球的远近，卫星剩余燃料状况，小行星自身亮度，探测效果等约束条件。”吴伟仁说。
专家指出，由于“图塔蒂斯”的形状及自转都极具特点，对其开展研究将有助于了解早期太阳系中小行星碰撞演化的过程。但由于个头小、进出几大行星引力场受到的摄动大，要想精确计算出“图塔蒂斯”的运行轨道并不容易。
和卫星沿轨道飞行可以进行多次调整不同，此次交会飞越只有一次机会。中国科学家尝试使用新的测量手段。从今年5月开始，他们利用位于兴隆、丽江、盱眙以及智利、美国夏威夷等地的五台大型光学望远镜，对“图塔蒂斯”进行跟踪观测，并由此拿出了中国人计算出的这颗小行星轨道。
极限任务当“修炼”，嫦娥二号成为我国首个行星际探测器
原本设计寿命仅为6个月，但至今已超期服役20个月的嫦娥二号，充满了传奇色彩。
它最初是嫦娥一号的“孪生姊妹”——备份星。由于嫦娥一号顺利完成任务，经过改装，它肩负起为嫦娥三号实现月面软着陆探勘月面的重任——先导星。获取分辨率优于1.5米的预选着陆区虹湾图像、全世界首张分辨率优于7米的全月图等大量科学成果，对它来说似乎游刃有余。此后，作为全球首个从月球轨道直飞日—地拉格朗日L2点的探测器，它变身为太阳系人造小行星，创下了我国探测器深空飞行170万公里的最远纪录，而这，也几乎是当时我国地面测控能力的极限。
为嫦娥三号任务新建的喀什和佳木斯两大深空测控站在今年10月提前投入使用，为嫦娥二号增添了强力“后援”。飞越小行星，又成为新的极限任务。“在变轨飞向‘图塔蒂斯’之前，嫦娥二号的剩余燃料，还能给卫星提供每秒120米的速度增量，而完成这一任务后，能提供的速度增量已经不到每秒10米。”周建亮说，“这一次，嫦娥二号的燃料，已经用到了极限。”
然而，已经成为我国首个飞入行星际的探测器，嫦娥二号仍在发挥作用——成为两大新建深空测控站至关重要的“标校星”。
嫦娥二号依然在向更遥远的太空进发……（光明日报北京12月15日电/记者 邢宇皓）