1.目标确定
在研制发射“嫦娥一号”探测器的过程中,相关参研单位也完成了一颗备份星的研制任务。“嫦娥一号”探测器圆满完成任务之后,如何处置这颗备份星,成了摆在航天人面前的一道考题。有人主张,可以按照“嫦娥一号”探测器的步骤再来一次,进一步验证技术;也有人主张,增加试验项目,改进目标,再次进行试验。2007年12月,嫦娥探月工程领导小组组织开展备份星任务初步方案论证,并根据顺序命名原则,将备份星命名为“嫦娥二号”。2008年2月15日,国务院正式批准嫦娥探月工程第二步工程立项。2008年6月,国家国防科技工业局召开专题会议,决定将“嫦娥二号”探测器确定为第二步工程的先导星,主要目的是验证“嫦娥三号”探测器任务的部分关键技术,为后续的“嫦娥三号”及“嫦娥四号”探测器成功落月积累经验,基于此设置了四大科学目标和六大工程目标。
“嫦娥二号”探测器四大科学目标是对原“嫦娥一号”探测器科学目标的深化,具体目标如下。
(1)获取分辨率优于1米的月球表面三维影像。利用CCD立体相机获取高分辨率的月球表面三维影像,结合激光高度计获取月表地形高程数据,获取月球表面高精度地形数据,为后续着陆区优选提供依据,同时为划分月球表面的地貌单元精细结构、断裂和环形构造,提供原始资料。
(2)进一步探测月球物质成分。利用经技术改进的γ射线谱仪和X射线谱仪,探测月球表面硅、镁、铝、钙、钛、钾、钍、铀等元素的含量与分布特征,获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。
(3)进一步给月壤“体检”,探测月壤特性。利用微波探测技术,测量月球表面的微波辐射特征,获取微波辐射亮度、温度数据,估算月壤厚度。
(4)进一步探测地月与近月空间环境。“嫦娥二号”探测器在轨运行期间正是太阳活动高峰年,是探测研究太阳高能粒子事件、太阳风及其对月球环境影响的最佳时期。利用太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器,获取太阳高能粒子与太阳风离子的通量、成分、能谱及其随时空变化的特征,研究太阳活动与地月空间及近月空间环境的相互作用;获取地月空间环境数据,为嫦娥探月工程后续任务提供环境科学数据。