嫦娥二号卫星于2010年10月1日成功发射后，至2011年4月1日圆满完成预定的各项工程任务和科学探测。VLBI测轨分系统在嫦娥二号卫星地月转移轨道段、月球捕获轨道段、环月轨道段和X频段DDOR试验中完成测定轨任务，为完成卫星工程任务和科学探测发挥了重要作用。
　  在拓展试验阶段，首次实现从月球轨道飞往日地L2点，并在L2点环绕飞行进行空间探测。截至2012年4月13日，嫦娥二号卫星在L2点环绕飞行231天，成功绕飞一圈以上。卫星距离地球约161万公里。VLBI测轨分系统为嫦娥二号卫星成功飞往日地L2点出谋划策，在L2点环绕飞行中保驾护航，成功完成测量任务。
　  根据工程总体要求，为进一步深化和拓展深空探测成果，嫦娥二号卫星执行再拓展试验任务。自2012年4月15日开始，开展小行星图塔蒂斯（编号4179）的小行星飞越探测。
　  面对新的再拓展任务，VLBI测轨分系统面临着诸多重大挑战：
　  在12月13日交会飞行段，小行星图塔蒂斯日地距离达到700万公里。VLBI测轨分系统能不能完成干涉测量观测？探月二期的任务艰巨而紧张，VLBI测站需要进行大量新设备研制和改造工作，VLBI中心也需要新的建设。VLBI测轨分系统能不能同时打赢两场战斗？上海天文台65米射电望远镜是按照二期任务开展建设的。能不能加速建设，赶上小行星交会阶段的VLBI测轨任务？
　  在新的形势和新的任务下是选择保守的退却，还是选择艰难的挑战？VLBI测轨分系统全体人员决心勇敢面对再拓展任务的种种困难。在总指挥和总师的领导下，统筹安排工作和时间，科学调度人员和资源，组织了一系列针对性的解决方案逐一解决再拓展任务中的困难。组织了小行星交会阶段VLBI测量能力的论证，对VLBI系统可能的误差源展开分析和验证；组织人员对现有程序进行改进研发，调试最优参数以获得更好的测量效果和精度，研发VLBI测量新技术、提高测量精度。VLBI测轨分系统还根据设备情况和任务需求，妥善安排探月二期建设和嫦娥二号VLBI观测工作。在不同阶段，使用2站观测、3站观测和4站观测模式，既完成了嫦娥二号卫星的VLBI观测任务，又尽可能减小了对探月二期建设的影响。
　  为了保证65米射电望远镜参加小行星交会飞行阶段的VLBI测定轨任务，专门成立了工作组，科学分析并列出参加观测的所有必要工作，由专人负责，同步进行、相互促进、协调一致。在11月29日，上海65米和25米获得干涉条纹，随后参加观测。
　  VLBI中心和VLBI测站精心准备每一天观测和数据处理，发扬不怕辛苦连续作战的作风。科学合理安排观测计划，认真准备正确观测，争分夺秒传输数据，严谨科学分析数据，及时上报北京中心。
　  从11月26日到12月14日，VLBI测轨分系统连续组织和实施了12天的VLBI观测，为11月30日和12月12日嫦娥二号卫星成功轨控做出了重要贡献、为最终12月13日嫦娥二号卫星与小行星图塔蒂斯交会飞行期间成功拍照做出了重要贡献。
　  在交会飞行后，嫦娥二号卫星还将继续远离飞行，并将突破1000万公里以远距离。VLBI测轨分系统将秉承上海天文台精勤司天、诚信修文的精神，再接再厉，再立新功。