“嫦娥二號”是“嫦娥一號”衛星的姐妹星，搭載的CCD相機的分辨率將更高，其他探測設備也將有所改進，探測到的有關月球的數據也將更加詳實。作為我國月球探測第二期工程的先導星，其主要任務是獲得更清晰更詳細的月球表面影像數據和月球極區表面數據，為“嫦娥三號”實現月球軟著陸進行部分關鍵技術試驗，并對“嫦娥三號”著陸區進行高精度成像，進一步探測月球表面元素分布、月壤厚度、地月空間環境等六大任務為二期探月工程積累工程經驗。
趙正旭教授作為“嫦娥二號”繞月探測任務三維可視化系統平臺總負責人，從2010年5月開始，在短短4個月的時間里，帶領科研團隊圓滿完成了項目的所有既定目標，使中國的航天可視化事業走在了世界前列。
“嫦娥二號”繞月探測任務三維可視化系統平臺主要用于表現航天器任務飛行情況，并對其進行實時監控，實現多目標多任務下航天器及運載工具的運行狀態以及星空和空地運行環境實時模擬。整個系統平臺覆蓋了火箭點火與發射、上升段、轉移段、環月段的可視化控制，包括遙控指令、火箭動作、遙測跟蹤、飛行器變軌修正、近月制動、飛行器姿態控制、接口驅動等關鍵工程環節的可視化控制任務。整個平臺的建設分為一期、二期、三期三個階段。系統的一期是針對“嫦娥二號”探月工程任務的可視化，二期是用于后期的交會對接任務，三期將服務于今后的深層空間探測工程。
2010年10月1日18時59分57秒，“嫦娥二號”衛星在西昌衛星發射中心發射升空，經過120小時的旅程后直飛月球。在“嫦娥二號”發射科技攻關工作中，趙正旭教授帶領劉展威、佟寬章、王威等人突破一個個技術難題，成功開發了“嫦娥二號”探月工程可視化系統，圓滿地完成了項目的所有既定目標。