嫦娥二号轨道设计突破传统月球探测模式，采用直接进入地月转移轨道的发射方式，并实现绕月高度动态调整与任务后深空拓展，为后续深空探测奠定技术基础。

一、高效直达地月转移轨道

嫦娥二号采用“一步到位”的发射方案，火箭直接将探测器送入地月转移轨道，相比嫦娥一号的绕地调相轨道模式，节省了约7天时间与燃料消耗。这一设计大幅提升了任务效率，同时降低轨道控制复杂度（见表1）。

表1：嫦娥二号与嫦娥一号轨道对比

二、动态轨道高度调节

1. 低轨高清探测
   嫦娥二号首次将绕月轨道降至100公里高度，并通过变轨进入15公里×100公里的椭圆轨道，实现对月球表面的高分辨率成像（最高达1米分辨率）。
2. 轨道维持技术
   通过多次精准轨道修正，探测器在月球引力场不稳定环境下仍保持预定轨道，误差控制在米级范围内。

三、任务后深空拓展

完成绕月探测后，嫦娥二号主动脱离月球轨道，执行三项拓展任务：

1. 日地拉格朗日L2点探测
   2011年飞抵距离地球约170万公里的日地L2点，成为中国首个进入深空轨道的探测器。
2. 小行星飞越探测
   2012年近距离飞越图塔蒂斯小行星，首次获取该小行星的形貌与光谱数据。
3. 超远距离通信验证
   最远通信距离突破2000万公里，验证了中国深空测控网的长距离通信能力。

四、燃料优化设计

轨道规划采用“最小燃料消耗”原则，通过地球与月球引力叠加效应实现轨道机动，剩余燃料被用于拓展任务，使探测器寿命从原计划的半年延长至近4年。