如果2011年末发射的萤火一号搭乘俄罗斯福布斯-土壤号顺利抵达火星轨道的话，我国飞的最远的造物将非它莫属；不幸的是福布斯-土壤号探测器在与运载火箭分离后，未能按计划变轨，被困在了地表206到340公里的轨道中。而第一位奔向深空的花旦让位给了嫦娥二号——一颗功勋卓著的探测器。
LetFly专注于航空航天领域，欢迎同好者关注交流，飞行与星空那些事儿，星辰大海永远是我们追寻的目标。LetFly原创首发 / 作者：莱飞
中国航天的五十年
今年是我国自首颗人造卫星“东方红一号”卫星成功发射的50周年，本文仅为4月24日中国航天日贺；虽然赶了个晚集，但对祖国航天事业的祝愿是不会褪色的，稳扎稳打，不惧挫折，未来五十年，扎根月球，登上火星，走向深空，探索浩瀚的宇宙。
前辈们将东方红一号组装到卫星适配器上
五十年前，东方红一号在长征一号的托举下进入近地439公里、远地点2384公里倾角68.5度的近地椭圆轨道，在114分钟的轨道周期中，向地面广播着《东方红》的电波；28天的使用寿命中，它可不只是个飞行的“音乐盒”。
东方红一号携带的仪器还用于从太空方向探测地球电离层与大气层数据，将这些数据发送回地面站。东方红虽然比人类第一颗卫星晚了13年，与其它四个国家的同行相比它却是最先进的，也是最重的。
直到今天，东方红一号依然飞行在我们的头顶之上，根据莱飞得到的数据，它现在飞行在近地点：438.0 km 远地点：2,038.9 km 倾角：68.4°的轨道上，截止本文发布的时候，它正飞行在澳大利亚东北部海域上空，东方红一号是一颗直径一米的亮面铝合金体，有大口径天文望远镜的朋友可以在晚上东方红一号过顶的时候蹲守一下。
2015年4月22日，北京天文馆馆长朱进拍摄到的东方红一号卫星图片
东方红一号只是个开始，也许你很少听到后继叫东方红的卫星了，其实它们从未远离中国航天，东方红发展成了一个大家族，从东方红二号到东方红五号卫星平台，今天中国航天大部分卫星都是基于东方红平台；它们在五十年中不断进步，越来越大，性能越来越棒，越来越重，寿命也越来越长。
去年年末由长五发射升空的就是基于东方红五号平台的实践二十号，它的太阳能电池板展开比波音737翼展还长十米，大平台东方红五号的保守寿命都达到了16年，假如你的孩子今年上一年级的话，他/她大学毕业时，实践二十号卫星还在工作。
东方红五号卫星平台DFH-5
各类卫星、载人航天、自主的运载火箭家族一直是中国人的骄傲，中国航天的短板在哪儿呢？
祖国的深空探测
那就是深空探测了，即走出地球希尔球，走进太阳系内其它行星，乃至像旅行者双胞胎一样奔向星际空间；NASA自阿波罗计划、天空实验室与国际空间站等载人项目之后，将主要精力集中在深空领域，所以我们今天看见的大部分深空探索都由美国完成，从火星到木星，再到冥王星。
深空探索这类大科学项目无疑是非常非常烧钱的，相对于导航卫星、通信、载人航天这些航天领域的巨大的商业价值。深空探测这种成本经常以十亿美元为单位的大科学项目，目前它们带来的只是单纯的科学价值，谈论理想时我们是远见的，落到实处往往是短视的；有钱如NASA也只能数年专注于一个深空探测项目，我国未来航天任务相信依然是走独立自主的发展路线，在科研项目上寻求国际合作。
俄罗斯福布斯-土壤号探测器
因为美国国会干预，短期内看不到和NASA合作的希望，不过作为未来半个世纪内实力最雄厚的航天机构，中美航天机构尽管坐不到一起去，莱飞大胆预测展望一下：CNSA（中国国家航天局）与NASA在未来的深空探测大科学项目中会形成一种默契，主要是为了避免资源的浪费，因为项目花费实在是太大了，两者在科学目标的选择上会达成互补，例如探测系内冰巨星，如果NASA选择了天王星，我国则会挑战海王星。这个预测会不会成真呢？让我们用数十年去见证这个过程吧。
目前唯一走向深空的中国制造就是嫦娥二号了。（文中数据均来自于网络信息，民间保密爱好者勿扰）2010年的国庆节当天，嫦娥二号在长征三号丙运载火箭的托举下飞向太空。
作为中国探月项目的二号星，嫦娥二号发射后不进入绕地轨道，而是直接进入地月转移轨道，创造了中国航天的第一次。经过4天16个小时太空滑行，嫦娥二号被月球引力捕获。在近月点100公里开始制动进入绕月轨道，经过三次制动后进入远月点100km，近月点15km的轨道。
嫦娥二号轨道图
嫦娥二号是嫦娥一号的姊妹星，也就是嫦娥一号的备份星，基于东方红三号平台研制。在任务仪器上更加先进，通信链路在传统的S波段加入了X波段信道，X波段更加适用于深空探测，该波段有更高的数据传输速率，更少的信号衰减和更高的数据速率，达到了12 Mbit / s，所以未来几十年咱们的深空任务，X波段的电磁波将会把地球和探测器们连接在一起。
嫦娥二号的任务旨在获取月球表面高于十米精度的三维图像数据（自18年4月，可免费下载分辨率7、20、50 m的地图以及分辨率为20、50 m的三维模型），观测月球和近月空间环境，分析月球表面物质成分。
时间来到2011年四月份，嫦娥二号半年的设计寿命已经达到，然而令我们骄傲的是，嫦娥二号也是人类航天史上的一枚寿星，她的实际工作寿命达到了设计寿命的19倍，截止目前已经工作了9年6个月26天。
月球表面的钾分布图（图片来源：CAST）
当时嫦娥二号已经圆满实现了预定的所有工程和科学目标，令人惊喜的是还剩下520公斤的燃料，各个子系统状态良好。中科院和航天局的科学家们为了充分利用剩余的推进剂和载荷，想要进一步扩大月球和深空探测的范围。
本着“更快提高能力，促进技术发展”的思路，为进一步验证行星际探索技术，积累深空探测工程经验，继续扩展任务范围。完成所有计划目标的嫦娥二号赋予了我国科学家们这个绝佳的机会，我们可以用这颗卫星做科学家一直想做的事情——走出地月系，走向深空！
因此，设计了一个三阶段多目标任务。选择了拉格朗日L2点和近地小行星作为扩展任务的路线和方向。基本目的是走出地球，进入环日轨道。
拉格朗日点
在变轨进入拉格朗日L2点之前，从四月到五月，嫦娥二号着重观测了月球南北极，并在下降到15km的近月点期间，绘制了虹湾高精度地图，为嫦娥三号的着陆做准备。完成在月球的全部任务后，嫦娥二号接下来的每一步都创造了中国航天的新纪录。
2011年6月8日，嫦娥二号变轨前往拉格朗日L2点，8月25日嫦娥二号进入日地拉格朗日L2点的环绕轨道，该轨道类似椭圆形，轨道周期达到6个月；成为了世界首个从月球直接前往日地拉格朗日点的航天器。
九月我国科学家通过GRS（伽马射线光谱仪），HSPD（高能太阳能粒子探测器）和SWID（太阳能风离子探测器）得到的第一份数据。对地球遥远的磁尾离子能谱，太阳耀斑爆发和宇宙伽玛爆发完成了一些监测。
八个月后，嫦娥二号进入第二阶段任务，从环拉格朗日L2点轨道脱离，离开地球的希尔球范围，正式走入行星际空间。
地球希尔球范围
2012年末，嫦娥二号计划探测的4179图塔蒂斯小行星距离地球七百万公里，经过八个月滑行550万公里后，嫦娥二号在十二月份准备飞掠4179号，在能量，距离，时间和目标物理特征的严格约束下，我国科学家提出了对潜在小行星的探索策略，实现高速交会时进行渐近点飞越探索和凝视成像。
4179号小行星，图片来自于新华视点
飞掠时距离仅为3.2公里，相对速度却达到10.73km/s，人们第一次看清这枚长度达到5公里的小行星，嫦娥二号从距离二百四十公里开始对小行星进行观测，拍摄10米分辨率的照片，在飞掠瞬间抓拍到了3 m分辨率的彩色图像。让我国成为仅次于美国，欧洲和日本的世界上第四个进行小行星探索的国家。
十二月后，离开了4179的嫦娥二号开启了自己的环日轨道之旅，2014年嫦娥二号和地球的距离突破一亿公里，2016年，距离地球的距离已超过2亿公里，不断刷新中国航天器最远飞行记录。不断检验我国深空测控能力，按照轨道数据嫦娥二号将在2029年重新被地球引力捕获。
未来五十年，走向深空，星辰之路
自2014年之后，嫦娥二号并没有新的消息，不过航天界普遍认为嫦娥二号还在工作着，进入环日轨道的嫦娥不再需要变轨，调姿用不了多少燃料，而进入环日轨道后，太阳光不再受行星遮挡，嫦娥依靠两面1400w的太阳能电池板也不用担忧能源问题，抗住了太阳活动带来的高能辐射，只要子系统尚能工作，嫦娥便能长期运行下去。
长征五号，点火！
嫦娥二号是我国深空探测的意外之喜，却为我国深空探测迈出了重要一步，一星完成月球探测、小行星探测、深空探测、太阳风监测等多项任务；功勋卓著。今年我国火星探测器天问一号将拉开我国探测火星的序幕，高轨神器长征五号火箭将成为我国深空探测事业的排头兵。
受疫情影响，欧洲今年的火星探测项目ExoMars已然缺席，今年的火星项目只有我国的天问一号和美国的毅力号了；谁能从火星上带回来第一块岩石？这将是中美在2030年前一场小小的竞赛，你更看好谁呢？
在2070年前，中国航天主要精力还是空间站、嫦娥计划，再到登陆火星，火箭发射逐步降低成本，学习spaceX的回收经验，并着力研制出自己的超重型火箭，与鸽王SLS火箭一绝雌雄，重型深空探测器与载人登火，依然要靠超重型运载火箭。
实现与待实现的超重型运载火箭们
预计我国在2030年到2040年期间的木星探测器任务也将由长征五号发射，本世纪内，主要目标是月球作为跳板，扎根火星，不断探索系内行星；走向深空，走向星际空间，我们已经迈出了第一步。
在化学火箭的时代，人们的巅峰应该就是百吨级运力的廉价火箭了。到底是长征-9号、SLS这种一次性火箭，还是二级入轨、全箭可回收的星舰更适合百年内的行星际探索呢？让我们共同期待吧！
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