2007年10月24日，“嫦娥一号”豪情远赴。如今，“嫦娥五号”整装待发，带着中国人的探月之梦，前赴后继。事实上，探月工程的正式建立和开展早已开始。2004年，中国正式开展月球探测计划，在国务院正式批准绕月探测工程立项后，工程领导小组便将其命名为“嫦娥工程”，并将第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。中国探月工程用“嫦娥奔月”神话传说中的人物来命名，弘扬了中国传统文化，表达了中国人“奔月”的决心。

　　“嫦娥工程”按计划分为“无人月球探测”、“载人登月”、以及“建立月球基地”3个阶段。目前已经发射的“嫦娥一号”到“嫦娥四号”探测器，还有即将发射的“嫦娥五号”探测器，都属于无人月球探测阶段，又分为“绕”、“落”、“回”三步。

　　其中，“绕”为第一期。首先实现卫星绕月飞行探测。这一阶段主要任务在于研制和发射能够探测月球的卫星，为后续工作铺路。绕月时可利用很多仪器对月球拍照、观测。2007年发射的“嫦娥一号”卫星便圆满完成了第一期“绕月”使命。

　　“落”为第二期。我们的探测器要首先完好无损地降落在月球上，才能载人上去。而探月飞船一般是主飞船绕着月球飞，将探测器降落到月球表面。探测完成后，探测器要么留在月球，要么回到绕月的飞船上。在这个阶段，我们要开展“软着陆”和月球表面的勘察。“软”的意思是别一头撞上去，机器要完好，月球勘察则要能接收地球的遥控。因为月球距离地球很远，无线电指挥信号传达和反馈时间较长，这对超远距离通讯技术，以及月球车自动运行和应对突发情况的程序研发，也提出了很高要求。对此，“嫦娥二号”成为“嫦娥三号”的先导星，先验证了一部分关键技术，又对预选降落区域进行了探测。随后于2013年发射的“嫦娥三号”实现了月球软着陆，这也是我国航天器首次降落在地球以外的天体。

　　“回”为第三期。未来，我们的航天员不能当滞留的“嫦娥”，而要随探测器返回地球。同时，科学家也需要在地球对月球样本进行分析。因此，这个阶段需要可以把月球车采集到的样品带回来的技术。“回”不是指绕月球飞行的卫星回来，而是说登上月球的探测器能够回到地球。尚未发射的“嫦娥五号”任务就是无人自动采样返回。

本期开始，我们将对“嫦娥一号”到“嫦娥四号”进行一系列的介绍。

嫦娥一号卫星绕月

 

“嫦娥一号”卫星

    “嫦娥一号”是中国自主研制并发射的首个月球探测器。“嫦娥一号”月球探测卫星由中国空间技术研究院研制，以中国古代神话人物“嫦娥”命名。嫦娥一号主要的作用是获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。嫦娥一号于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。“嫦娥一号”发射成功，中国成为世界上第五个发射月球探测器的国家。

研发历史

我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动的必要性和可行性研究，

1996年完成了探月卫星的技术方案研究，1998年完成了卫星关键技术研究，以后又开展了深化论证工作。经过10年的酝酿，最终确定我国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

1)第一期绕月工程是2007年发射的探月卫星“嫦娥一号”，对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行了探测。

2)第二期工程时间定为2007年至2010年，目标是研制和发射航天器，以软着陆的方式降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分，测定着陆点的热流和周围环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。

3)第三期工程时间定在2011至2020年，目标是月面巡视勘察与采样返回。

其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车，对着陆区进行巡视勘察。后期即2015年以后，研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等，采集关键性样品返回地球，对着陆区进行考察，为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据资料。此段工程的结束将使我国航天技术迈上一个新的台阶。

嫦娥一号

完成使命

在经过494天的飞行之后，2009年3月1日，中国首颗深空探测卫星---“嫦娥一号”以撞击月球的方式，结束了它的工作使命。探月工程首席专家欧阳自远评价“即使悲壮也值得”。

“嫦娥一号”卫星于2009年3月1日下午15时36分开始减速,经过37分钟的减速，卫星成功落在月球的丰富海区域。据北京航天飞控中心的最后确认:“嫦娥一号”卫星对月球的撞击点位于南纬1.50度，东经52.36度。北京天文馆馆长朱进说，“丰富海”是一个月海的名字，从撞击坑的坐标来看，是距离月球赤道比较近的一个点，从地球上能看到。“嫦娥一号”卫星在轨运行一年中，共传回1.37TB(1TB=1024GB)的有效科学探测数据，获取了全月球影像图、月表部分化学元素分布等一批科学研究成果，圆满实现工程目标和科学目标。

技术难点

1、轨道设计与飞行程序控制问题。

2、卫星姿态控制的三矢量控制问题。

3、卫星环境适应性设计移动图片。

4、远距离测控与通信问题“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制，“嫦娥一号”月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制，科研人员对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。

专家介绍，嫦娥一号卫星两米见方，太阳翼展开后，最长可达18米，起飞重量为2350公斤，卫星需要10-12天可以飞到月球附近。嫦娥一号设计寿命为一年，执行任务后将不再返回地球。

科学目标

中国探月工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远介绍“嫦娥一号”是我国发射的最远距离的卫星，距地球的平均距离是38万公里，而在这之前，我国发射的最远距离的卫星离地面4万公里。

“嫦娥一号”探月卫星发射现场

绕月探测工程将完成以下四大科学目标:

一、获取月球表面三维立体影像，精细划分月球表面的基本构造和地貌单元，进行月球表面撞击坑形态、大小、分布、密度等的研究，为类地行星表面年龄的划分和早期演化历史研究提供基本数据，并为月面软着陆区选址和月球基地位置优选提供基础资料等。

二、分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，主要是勘察月球表面有开发利用价值的钛、铁等14种元素的含量和分布，绘制各元素的全月球分布图，月球岩石、矿物和地质学专题图等，发现各元素在月表的富集区，评估月球矿产资源的开发利用前景等。

三、探测月壤厚度，即利用微波辐射技术，获取月球表面月壤的厚度数据，从而得到月球表面年龄及其分布，并在此基础上，估算核聚变发电燃料氦-3的含量、资源分布及资源量等。

四、探测地球至月亮的空间环境。月球与地球平均距离为38万公里，处于地球磁场空间的远磁尾区域，卫星在此区域可探测太阳宇宙线高能粒子和太阳风等离子体，研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用。

由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成的绕月探测工程系统届时将实现以下五项工程目标:

1)研制和发射我国第一个月球探测卫星;

2)初步掌握绕月探测基本技术;

3)首次开展月球科学探测;

4)初步构建月球探测航天工程系统;

5)为月球探测后续工程积累经验。

社会意义

探月工程是继人造地球卫星、载人航天之后，中国航天活动的第三个里程碑。“嫦娥一号”卫星首次绕月探测的圆满成功，树立了中国航天的第三个里程碑，突破并掌握一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术，使我国成为世界上为数不多的具有深空探测能力的国家，实现了多个中国航天史及航天器的“第一”:第一次研制并成功发射中国首颗绕月探测卫星；第一次实现了绕月飞行和科学探测；第一次形成了深空探测任务的总体设计思路和研制流程，这些都充分体现出我国综合国力显著增强，自主创新能力和科技水平不断提高。

作为第一颗月球探测卫星，“嫦娥一号”卫星的研制过程攻克了很多近地卫星不曾遇到的难题，开辟了中国航天的新领域，为中国执行未来的深空探测任务积累了丰富的经验。

“嫦娥一号”卫星开展的在轨试验，充分利用卫星的延寿期，获得了大量有价值的试验数据，为“嫦娥二号”、“三号”卫星的研制，提供了基础数据，对我国月球探测二期工程的开展和其它深空探测计划的实施，具有重要的工程意义、科学意义和实践意义。“嫦娥一号”卫星所开展的各项后续试验，一直是在有组织、有计划、分步骤进行的，试验的整个过程充分体现了目的明确，策划充分，方案细致，把握风险，步步推进的特点，最大限度地充分挖掘和发挥了卫星的潜能，取得了重要的科研成果。

虽然针对“嫦娥奔月”带来的经济效益还没有一个准确的数字，但美国的“阿波罗计划”给我们提供了借鉴，当年，“阿波罗计划”投资了256亿美元，但它同时创造了3000多项新技术，带动了美国高新技术的全面发展和工业繁荣，据估算，“阿波罗计划”的实施，每投入1美元，最后都能产生4~5美元的经济回报。大到直径50米的射电望远镜天线，小到防爆配电箱，“嫦娥一号”工程的不少配套产品都来自民营企业。在我国航天领域，很多高科技原材料、元器件，从国外采购成本高、国有企业自行研制时间长，从民营企业中采购军民两用产品，成了实惠的选择。航天技术能为医院创建无菌环境，原来用于确保宇航员呼吸洁净空气的技术，已经被医院用来杀灭细菌和病毒；另外，宇航员使用的水循环处理设备，将来可以用于净化被污染的泉水，达到符合饮用的标准。

获取“全月面三维影像”是嫦娥一号卫星取得的重要成果之一。在一年的时间里，该卫星按计划完成了南北纬70度的全月面的三维成像，并首次获取了月表极区的全部影像。根据中国探月工程指挥部的决定，卫星还开展了月球两极影像拍摄试验，至2008年7月1日，完整获取了月球两极的影像数据，补充制作了月球极区影像图。“嫦娥一号”走遍了月球的每一寸土地，并完整传回了数据。

“嫦娥一号”西昌发射基地

嫦娥精神

在“嫦娥一号”卫星研制的岁月里，科技人员始终坚持使命高于一切、责任重于泰山的信念，埋头苦干，无私奉献，以国家需要为第一需要，以人民利益为最高利益，顽强奋战在工程第一线；始终坚持全局一盘棋、上下一条心、各方一股劲，万众一心，众志成城，充分发挥集体智慧和力量，形成强大的合力；始终坚持科学求实的工作作风，攻坚克难，勇于超越，瞄准深空探测科学技术前沿，掌握了一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术。始终坚持科学管理，缜密决策，精心组织，在较短的时间内，高标准、高质量、高效率地实施了工程任务，同时，形成了宝贵的精神财富。这些，都将对完成我国月球探测二期、三期工程，推动中国航天又好又快的发展，发挥重要的作用，产生深远的影响。
    国家航天局宣布，“嫦娥一号”卫星获得的许多数据将完全公开，供全世界的科学家研究分享。土生土长的中国“嫦娥”，将为人类的航天事业作出自己的贡献。
    嫦娥系列的升空，是中国太空探索史的里程碑，标志中国全球地位的提升，实现了中国人的千年梦想。

                                                业务拓展处  王磊