服务舱在地月L2点绕飞轨道拉格朗日点(Lagrangian point)又称平动点(libration points)在天体力学中是限制性三体问题的五个特解。就平面圆型三体问题,1767年数学家欧拉根据旋转的二体引力场推算出其中三个点(特解)为L1、L2、L3,1772年数学家拉格朗日推算出另外两个点(特解)为L4、L5。例如,两个天体环绕运行,在空间中有五个位置可以放入第三个物体(质量忽略不计),并使其保持在两个天体的相应位置上。理想状态下,两个同轨道物体以相同的周期旋转,两个天体的万有引力与离心力在拉格朗日点平衡,使得第三个物体与前两个物体相对静止。
其中L2点位于日地连线上、地球外侧约150万公里处,在L2点卫星消耗很少的燃料即可长期驻留,是探测器、天体望远镜定位和观测太阳系的理想位置,在工程和科学上具有重要的实际应用和科学探索价值,是国际深空探测的热点。
嫦娥二号飞往日地拉格朗日L2点示意图(3)北京时间2011年8月25日23时27分,经过77天的飞行,“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入距离地球约150万公里远的、太阳与地球引力平衡点——拉格朗日L2点的环绕轨道。2011年9月1日与太阳、地球、L2点处在同一平面内。飞往L2点的拓展性试验,具有轨道新、距离远、飞行时间长、准备时间短等特点,试验成果将进一步验证中国深空探测关键技术,深化科学探测,获取更多创新成果,并为探月工程后续任务乃至深空探测的开展储备技术,积累宝贵的经验。
截止2015年1月5日8时,探月工程三期再入返回飞行器服务舱距地球44.5万公里,距月球5.7万公里,服务舱能源平衡,状态良好,地面测控捕获及时、跟踪稳定,飞行控制和数据接收正常,各项拓展试验顺利开展。国防科工局探月与航天工程中心副主任赵文波表示,这是中国航天器首次到达地月L2点,服务舱实现了环绕该点飞行三圈,开展了全新的科学探测任务,验证了轨道设计、轨道控制和轨道维持技术。[1]