中國飛得最遠的太空飛行器，她於10年前出發，你還記得她嗎？

如果2011年末發射的螢火一號搭乘俄羅斯福布斯-土壤號順利抵達火星軌道的話，我國飛的最遠的造物將非它莫屬；不幸的是福布斯-土壤號探測器在與運載火箭分離後，未能按計劃變軌，被困在了地表206到340公裡的軌道中。而第一位奔向深空的花旦讓位給了嫦娥二號——一顆功勳卓著的探測器。

LetFly專注於航空航天領域，歡迎同好者關注交流，飛行與星空那些事兒，星辰大海永遠是我們追尋的目標。LetFly原創首發 / 作者：萊飛

中國航天的五十年

今年是我國自首顆人造衛星「東方紅一號」衛星成功發射的50周年，本文僅為4月24日中國航天日賀；雖然趕了個晚集，但對祖國航天事業的祝願是不會褪色的，穩紮穩打，不懼挫折，未來五十年，紮根月球，登上火星，走向深空，探索浩瀚的宇宙。

前輩們將東方紅一號組裝到衛星適配器上

五十年前，東方紅一號在長徵一號的託舉下進入近地439公裡、遠地點2384公裡傾角68.5度的近地橢圓軌道，在114分鐘的軌道周期中，向地面廣播著《東方紅》的電波；28天的使用壽命中，它可不只是個飛行的「音樂盒」。

東方紅一號攜帶的儀器還用於從太空方向探測地球電離層與大氣層數據，將這些數據發送回地面站。東方紅雖然比人類第一顆衛星晚了13年，與其它四個國家的同行相比它卻是最先進的，也是最重的。

直到今天，東方紅一號依然飛行在我們的頭頂之上，根據萊飛得到的數據，它現在飛行在近地點：438.0 km 遠地點：2,038.9 km 傾角：68.4°的軌道上，截止本文發布的時候，它正飛行在澳大利亞東北部海域上空，東方紅一號是一顆直徑一米的亮面鋁合金體，有大口徑天文望遠鏡的朋友可以在晚上東方紅一號過頂的時候蹲守一下。

2015年4月22日，北京天文館館長朱進拍攝到的東方紅一號衛星圖片

東方紅一號只是個開始，也許你很少聽到後繼叫東方紅的衛星了，其實它們從未遠離中國航天，東方紅髮展成了一個大家族，從東方紅二號到東方紅五號衛星平臺，今天中國航天大部分衛星都是基於東方紅平臺；它們在五十年中不斷進步，越來越大，性能越來越棒，越來越重，壽命也越來越長。

去年年末由長五發射升空的就是基於東方紅五號平臺的實踐二十號，它的太陽能電池板展開比波音737翼展還長十米，大平臺東方紅五號的保守壽命都達到了16年，假如你的孩子今年上一年級的話，他/她大學畢業時，實踐二十號衛星還在工作。

東方紅五號衛星平臺DFH-5

各類衛星、載人航天、自主的運載火箭家族一直是中國人的驕傲，中國航天的短板在哪兒呢？

祖國的深空探測

那就是深空探測了，即走出地球希爾球，走進太陽系內其它行星，乃至像旅行者雙胞胎一樣奔向星際空間；NASA自阿波羅計劃、天空實驗室與國際空間站等載人項目之後，將主要精力集中在深空領域，所以我們今天看見的大部分深空探索都由美國完成，從火星到木星，再到冥王星。

深空探索這類大科學項目無疑是非常非常燒錢的，相對於導航衛星、通信、載人航天這些航天領域的巨大的商業價值。深空探測這種成本經常以十億美元為單位的大科學項目，目前它們帶來的只是單純的科學價值，談論理想時我們是遠見的，落到實處往往是短視的；有錢如NASA也只能數年專注於一個深空探測項目，我國未來航天任務相信依然是走獨立自主的發展路線，在科研項目上尋求國際合作。

俄羅斯福布斯-土壤號探測器

因為美國國會幹預，短期內看不到和NASA合作的希望，不過作為未來半個世紀內實力最雄厚的航天機構，中美航天機構儘管坐不到一起去，萊飛大膽預測展望一下：CNSA（中國國家航天局）與NASA在未來的深空探測大科學項目中會形成一種默契，主要是為了避免資源的浪費，因為項目花費實在是太大了，兩者在科學目標的選擇上會達成互補，例如探測系內冰巨星，如果NASA選擇了天王星，我國則會挑戰海王星。這個預測會不會成真呢？讓我們用數十年去見證這個過程吧。

目前唯一走向深空的中國製造就是嫦娥二號了。（文中數據均來自於網絡信息，民間保密愛好者勿擾）2010年的國慶節當天，嫦娥二號在長徵三號丙運載火箭的託舉下飛向太空。

作為中國探月項目的二號星，嫦娥二號發射後不進入繞地軌道，而是直接進入地月轉移軌道，創造了中國航天的第一次。經過4天16個小時太空滑行，嫦娥二號被月球引力捕獲。在近月點100公裡開始制動進入繞月軌道，經過三次制動後進入遠月點100km，近月點15km的軌道。

嫦娥二號軌道圖

嫦娥二號是嫦娥一號的姊妹星，也就是嫦娥一號的備份星，基於東方紅三號平臺研製。在任務儀器上更加先進，通信鏈路在傳統的S波段加入了X波段信道，X波段更加適用於深空探測，該波段有更高的數據傳輸速率，更少的信號衰減和更高的數據速率，達到了12 Mbit / s，所以未來幾十年咱們的深空任務，X波段的電磁波將會把地球和探測器們連接在一起。

嫦娥二號的任務旨在獲取月球表面高於十米精度的三維圖像數據（自18年4月，可免費下載解析度7、20、50 m的地圖以及解析度為20、50 m的三維模型），觀測月球和近月空間環境，分析月球表面物質成分。

時間來到2011年四月份，嫦娥二號半年的設計壽命已經達到，然而令我們驕傲的是，嫦娥二號也是人類航天史上的一枚壽星，她的實際工作壽命達到了設計壽命的19倍，截止目前已經工作了9年6個月26天。

月球表面的鉀分布圖（圖片來源：CAST）

當時嫦娥二號已經圓滿實現了預定的所有工程和科學目標，令人驚喜的是還剩下520公斤的燃料，各個子系統狀態良好。中科院和航天局的科學家們為了充分利用剩餘的推進劑和載荷，想要進一步擴大月球和深空探測的範圍。

本著「更快提高能力，促進技術發展」的思路，為進一步驗證行星際探索技術，積累深空探測工程經驗，繼續擴展任務範圍。完成所有計劃目標的嫦娥二號賦予了我國科學家們這個絕佳的機會，我們可以用這顆衛星做科學家一直想做的事情——走出地月系，走向深空！

因此，設計了一個三階段多目標任務。選擇了拉格朗日L2點和近地小行星作為擴展任務的路線和方向。基本目的是走出地球，進入環日軌道。

拉格朗日點

在變軌進入拉格朗日L2點之前，從四月到五月，嫦娥二號著重觀測了月球南北極，並在下降到15km的近月點期間，繪製了虹灣高精度地圖，為嫦娥三號的著陸做準備。完成在月球的全部任務後，嫦娥二號接下來的每一步都創造了中國航天的新紀錄。

2011年6月8日，嫦娥二號變軌前往拉格朗日L2點，8月25日嫦娥二號進入日地拉格朗日L2點的環繞軌道，該軌道類似橢圓形，軌道周期達到6個月；成為了世界首個從月球直接前往日地拉格朗日點的太空飛行器。

九月我國科學家通過GRS（伽馬射線光譜儀），HSPD（高能太陽能粒子探測器）和SWID（太陽能風離子探測器）得到的第一份數據。對地球遙遠的磁尾離子能譜，太陽耀斑爆發和宇宙伽瑪爆發完成了一些監測。

八個月後，嫦娥二號進入第二階段任務，從環拉格朗日L2點軌道脫離，離開地球的希爾球範圍，正式走入行星際空間。

地球希爾球範圍

2012年末，嫦娥二號計劃探測的4179圖塔蒂斯小行星距離地球七百萬公裡，經過八個月滑行550萬公裡後，嫦娥二號在十二月份準備飛掠4179號，在能量，距離，時間和目標物理特徵的嚴格約束下，我國科學家提出了對潛在小行星的探索策略，實現高速交會時進行漸近點飛越探索和凝視成像。

4179號小行星，圖片來自於新華視點

飛掠時距離僅為3.2公裡，相對速度卻達到10.73km/s，人們第一次看清這枚長度達到5公裡的小行星，嫦娥二號從距離二百四十公裡開始對小行星進行觀測，拍攝10米解析度的照片，在飛掠瞬間抓拍到了3 m解析度的彩色圖像。讓我國成為僅次於美國，歐洲和日本的世界上第四個進行小行星探索的國家。

十二月後，離開了4179的嫦娥二號開啟了自己的環日軌道之旅，2014年嫦娥二號和地球的距離突破一億公裡，2016年，距離地球的距離已超過2億公裡，不斷刷新中國太空飛行器最遠飛行記錄。不斷檢驗我國深空測控能力，按照軌道數據嫦娥二號將在2029年重新被地球引力捕獲。

未來五十年，走向深空，星辰之路

自2014年之後，嫦娥二號並沒有新的消息，不過航天界普遍認為嫦娥二號還在工作著，進入環日軌道的嫦娥不再需要變軌，調姿用不了多少燃料，而進入環日軌道後，太陽光不再受行星遮擋，嫦娥依靠兩面1400w的太陽能電池板也不用擔憂能源問題，抗住了太陽活動帶來的高能輻射，只要子系統尚能工作，嫦娥便能長期運行下去。

長徵五號，點火！

嫦娥二號是我國深空探測的意外之喜，卻為我國深空探測邁出了重要一步，一星完成月球探測、小行星探測、深空探測、太陽風監測等多項任務；功勳卓著。今年我國火星探測器天問一號將拉開我國探測火星的序幕，高軌神器長徵五號火箭將成為我國深空探測事業的排頭兵。

受疫情影響，歐洲今年的火星探測項目ExoMars已然缺席，今年的火星項目只有我國的天問一號和美國的毅力號了；誰能從火星上帶回來第一塊巖石？這將是中美在2030年前一場小小的競賽，你更看好誰呢？

在2070年前，中國航天主要精力還是空間站、嫦娥計劃，再到登陸火星，火箭發射逐步降低成本，學習spaceX的回收經驗，並著力研製出自己的超重型火箭，與鴿王SLS火箭一絕雌雄，重型深空探測器與載人登火，依然要靠超重型運載火箭。

實現與待實現的超重型運載火箭們

預計我國在2030年到2040年期間的木星探測器任務也將由長徵五號發射，本世紀內，主要目標是月球作為跳板，紮根火星，不斷探索系內行星；走向深空，走向星際空間，我們已經邁出了第一步。

在化學火箭的時代，人們的巔峰應該就是百噸級運力的廉價火箭了。到底是長徵-9號、SLS這種一次性火箭，還是二級入軌、全箭可回收的星艦更適合百年內的行星際探索呢？讓我們共同期待吧！

走向深空，引領未來，中國航天加油！（圖片來自網絡，如有侵權請聯繫刪除）

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