由于落月探测要突破月球软着陆、自动巡视勘察、深空测控通信和长月夜生存等一系列关键技术，技术跨度和实施难度较大。为此，经过我国专家反复论证后决定，为了降低落月探测的风险，在发射中国首个落月探测器“嫦娥三号”之前，先于2010年10月1日用长征三号丙火箭发射“嫦娥二号”绕月探测器。运行在距月球表面约100千米高的极轨道上，设计寿命半年，分辨率7米。

“嫦娥二号”卫星，是中国第二颗探月卫星、第一颗人造太阳系小行星，也是中国探月工程二期的技术先导星。由中国空间技术研究院研制，是中国第一颗探月卫星---“嫦娥一号”卫星的备份星，沿用东方红三号卫星平台，造价约6亿元人民币。

“嫦娥二号”完成了一系列工程与科学目标，获得了分辨率优于10米的月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料。2011年4月1日，“嫦娥二号”拓展试验展开，完成进入日地拉格朗日L2点环绕轨道进行深空探测等试验。此后嫦娥二号飞越小行星4179(图塔蒂斯)成功进行再拓展试验，“嫦娥二号”工程随之收官。“嫦娥二号”已经成为太阳系的小行星，围绕太阳做椭圆轨道运行，预计会在2020年前后回到地球。 

研制历史

2007年12月17日，在“嫦娥一号”卫星任务工程目标圆满成功后，探月与航天工程中心组织各系统开展了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6月24日，嫦娥二号卫星专题研究会召开。

2008年7月，作为卫星研制方的中国空间技术研究院完成第二轮总体方案论证工作并上报探月与航天工程中心。“嫦娥二号”卫星最终被确定为以“嫦娥一号卫”星为基础，根据任务要求进行技术改进后，作为“探月二期工程先导星”，开展先期的飞行试验。

2008年10月经国务院批准立项。

“嫦娥二号”卫星从任务设计开始，历经方案、初样、正样、发射实施等阶段，仅用了两年多时间，完成了研制与发射实施任务。2008年，主要完成了整星方案设计，开展了顶层策划、技术状态清理及复核、总体规范制订等研制工作。开展了任务轨道设计、大系统间接口协调、分系统技术规范制订、X 波段应答机等新产品技术攻关和针对任务要求和环境变化的专项试验工作。

2009年，全面推进产品研制、系统集成和试验验证工作。完成了单机、技术试验和有效载荷两个分系统的初样研制，完成了速高比补偿对测定轨精度要求、15km 轨道飞行大系统保证等专题协调，完成全部专项试验。完成了正样产品研制、总装、AIT 阶段电性能测试和软件/FPGA 落焊工作。并行开展了轨道设计、空间单粒子效应防护等质量复查和复核复算，补充了"轨道设计、飞行程序、虹湾成像、监视相机/紫外成像"等技术专题研究与协调。于2009年8 月通过正样设计评审。2010年，研制队伍完成了EMC、力学、热真空等大型试验，在卫星系统自身得到了全面、充分验证的基础上，完成了与运载对接、测控对接、大系统无线联试等大系统对接试验，验证了系统间接口的正确、匹配性，于2010 年6月完成了质量复查和出厂评审。

2010 年7月10日，嫦娥二号卫星运抵西昌卫星发射中心。

新增性能

根据运载的发射能力，“嫦娥二号”卫星发射重量相比“嫦娥一号”增加了130kg，燃料能够提供约2.3km/s 的总速度增量；在测控数传能力方面，使用了LDPC编码功能，相比卷积编码提高增益约2.5dB；新增了工程载荷数据传输通道，设计了最低为23.4375kbps的多档码速率，可支持距地2000万千米以远的数据传输。在机动飞行能力方面，在基于高精度加速度计的轨道控制技术基础上，在加速度计的测量区间、姿态控制补偿、燃料量预估等方面进行设计改进，提升轨道控制精度；采用实时和延时强制卸载手段，实现姿态与轨道的耦合控制；使用自主惯性对准功能，提高了轨道控制自主性；设计新增大推力轨道维持功能，在保证可靠的前提下，提高了控制精度和自主性。此外，将推进系统工作寿命从3个月提升到6个月以上。

搭载设备

“嫦娥二号”技术试验分系统主要完成X 频段深空应答机、轻小型化CMOS相机等新技术在轨验证。其中，X频段星载测控子系统，主要用于完成面向深空应用的X频段测控体制验证。核心产品为X频段高灵敏度数字化测控应答机。采用综合电子技术，新研制了数据处理单元，主要完成新增设备的配电、遥测、遥控、数据存储、复接控制等功能，并在轨验证电子设备集成化技术。视频子系统研制了多台轻小型相机，用于飞行过程中关键事件的监视成像。

二、首次试验了X频道深空测控技术，初步验证了深空测控体制。

在“嫦娥二号”上搭载了X频段应答机，验证了X频段测控体制，为“嫦娥三号”月球着陆器任务积累了工程经验。相比“嫦娥一号”使用的S频段，用X频段进行深空通信具有传输速度高、信号衰减小和负载数据多等优点，远距离通信效果更好，并可用更小的设备、更低的功率传输更多的数据，为以后的深空通信打下了基础。

三、首次验证了100千米月球轨道捕获技术。

“嫦娥二号”选择了与未来“嫦娥三号”任务相似的100千米月球捕获轨道，为“嫦娥三号”任务探索了技术途径。“嫦娥一号”是在距月面200千米处被月球捕获的，“嫦娥二号”距月面高度较“嫦娥一号”低50%，所以大大提高了对“嫦娥二号”制动控制精度的要求。“嫦娥二号”于2010年10月6日在距月面100千米处成功进行了首次近月制动，进入月球轨道。

四、首次验证了近月点15千米、远月点100千米轨道机动与快速测定轨技术。

2010年10月26日，“嫦娥二号”由100千米高的圆形绕月轨道变为近月点15千米、远月点100千米的椭圆形绕月轨道，目的是在运行至近月点15千米时拍摄分辨率优于1.5米的虹湾预选着陆区图像。这样的轨道调整风险很高,搞不好容易撞月，因为月球不均匀的质量分布，且最高的山脉高度达到10千米,所以对“嫦娥二号”卫星的轨道控制精度要求非常高。“嫦娥二号”很好地完成了这一变轨任务，并于2010年10月29日重新返回100千米的绕月轨道，继续开展科学探测。

五、首次试验了降落相机、监视相机、低密度校验码遥测信道编码和高速数据传输等技术。

它用1台降落相机实时对预选着陆区进行了拍照，这一技术将用于此后拍摄“嫦娥三号”月球着陆探测器的软着陆过程，以便“嫦娥三号”自主避开不适于降落的地点。三台监视相机分别用于监视490牛发动机、定向天线及太阳电池翼的工作情况。

六、对“嫦娥三号”预选着陆区进行了高分辨率成像试验。

“嫦娥二号”在近月点15千米、远月点100千米轨道运行时，用其所携带的新型CCD立体相机对“嫦娥三号”预选着陆区进行了优于1.5米的高分辨率成像试验，从而定量评估了预选着陆区的特性，提高了“嫦娥三号”着陆的安全性。“嫦娥二号”在100千米极圆轨道运行时，其新型CCD立体相机对全月面进行优于10米分辨率的成像，使我国获得了比嫦娥一号更有科学价值的月面三维图像。

2010年11月8日，我国首次公布了“嫦娥二号”传回的“嫦娥三号”预选着陆区月面虹湾区域局部影像图，标志着“嫦娥二号”工程任务取得圆满成功。2011年4月1日，“嫦娥二号”月球探测器半年设计寿命期满。此后，它开展了三项拓展试验：一是在已获取99.9%月球图像的基础上，补全了月球南北两极漏拍点，获得了世界最全的高分辨率月球图；二是用主发动机降轨至15千米，再次对嫦娥三号预选着陆区虹湾地区进行了高清晰度成像，以验证在月球背面月球轨道器不可监测的条件下，导航控制与推进系统协同能力；三是离开了月球，飞往太阳与地球引力平衡点——拉格朗日2点驻留，进行科学探测。

2011年8月25日，“嫦娥二号”在世界上首次实现了从月球轨道出发，受控准确进入日地拉格朗日2点环绕轨道，使我国成为世界第三个造访日地拉格朗日2点的国家和组织，还开展了日地空间环境探测。

2012年6月1日，“嫦娥二号”又成功变轨，进入飞往小行星的轨道。同年12月13日，“嫦娥二号”成功飞抵距地球约700万千米的深空，以10.73千米/秒的相对速度，与“图塔蒂斯”小行星由远及近“擦肩而过”，首次实现了我国对小行星的飞越探测。这不仅是我国首次实现对小行星的飞越式探测，也是世界上首次对“图塔蒂斯”小行星进行近距离探测，还使我国成为继美国、欧洲航天局和日本之后，全球第四个探测小行星的国家。