嫦娥一号

    嫦娥一号”（Chang'E1）是中国自主研制并发射的首个月球探测器。中国月球探测工程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。嫦娥一号主要用于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。嫦娥一号发射成功，中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。

    嫦娥一号概况

    “嫦娥奔月”是一个在中国流传的古老的神话故事。整个“奔月”过程大概需要8～9天。嫦娥一号运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。嫦娥一号工作寿命1年，绕月飞行一年。执行任务后不再返回地球。

    嫦娥一号是中国的首颗绕月人造卫星，由中国空间技术研究院承担研制。嫦娥一号平台以中国已成熟的东方红三号卫星平台为基础进行研制，并充分继承“中国资源二号卫星”、“中巴地球资源卫星”等卫星的现有成熟技术和产品，进行适应性改造。卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制，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。嫦娥一号星体为一个2米×1.72米×2.2米的长方体，两侧各有一个太阳能电池帆板，完全展开后最大跨度达18.1米，重2350千克。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。

    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。嫦娥一号卫星平台由结构分系统、热控分系统、制导，导航与控制分系统、推进分系统、数据管理分系统、测控数传分系统、定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作，保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验，其它分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。

    根据中国月球探测工程的四项科学任务，在嫦娥一号上搭载了8种24台科学探测仪器，重130千克，即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。

    在初样研制阶段，有电性星和结构星这两颗初样卫星承担卫星测试工作。电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试，结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性，和整星上温度控制设计的合理性。两颗初样星进行整星测试。整个初样测试阶段持续到2007年6月份，随后进入卫星正样星的研制阶段，进行“嫦娥一号”正样卫星的研制。

    为了保证完成月球探测工程任务，对承担卫星发射任务的长征三号甲火箭进行了41项可靠性的设计工作，以提高其运载可靠性。

    “嫦娥一号”月球探测卫星于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。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。

    北京时间2007年10月24日18时05分（UTC＋8时）左右，嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。卫星发射后，将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8次变轨后，于11月7日正式进入工作轨道。11月18日卫星转为对月定向姿态，11月20日开始传回探测数据。

    2007年11月26日，中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像。

    2007年12月12日上午10时，庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会在北京人民大会堂举行。

    2009年3月1日16时13分，嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。为我国月球探测的一期工程,划上了圆满句号。

    嫦娥一号与月球探测工程准备

    嫦娥一号结构

    探月计划酝酿10年

    1994年进行了探月活动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。

    月球探测工程立项

    中国的探月计划经过长期准备、10年论证，于2004年1月正式立项，被称作“嫦娥工程”。该工程目前主要集中在绕月探测、月球三维影像分析、月球有用元素和物质类型的全球含量与分布调查、月壤厚度探查以及地月空间环境探测。"嫦娥一号”卫星有效载荷的研制测试工作由中国科学院空间科学与应用研究中心负责。

    携带仪器

    嫦娥一号卫星有效载荷因不同的航天任务而异，搭载的科学探测的仪器和科学实验的设备有效载荷包括微波探测仪分系统、空间环境探测分系统、有效载荷数据管理分系统等。微波探测仪分系统将主要对月壤的厚度进行估计和评测，这是国际上首次采用被动微波遥感手段对月表进行探测。空间环境探测分系统由太阳高能粒子探测器等3台设备组成，将探测地月和近月的空间环境参数。还有用于拍摄地球表面照片的CCD相机。

    嫦娥一号准备使用的科学仪器包括：CCD立体相机（用于拍摄全月面三维影像）；激光高度计；成像光谱仪（用于获取月面光波图谱）；伽马/X射线谱仪（用于探测月球表面元素）；微波探测仪（用于获取月壤厚度）；以及月球背面亮度温度图和月球两极地面信息（世界上首次在探月卫星上使用）；太阳高能粒子探测器；低能离子探测器 。

    任务与目标

    中国首次月球探测工程四大科学任务：

    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、探测地球至月球的空间环境。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。

    长征火箭

    中国首次月球探测工程由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成，工程系统五项工程目标：

    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。    　    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

    4、远距离测控与通信问题

    嫦娥一号日志

    2007-11-03 嫦娥一号卫星不再实施中途修正直飞月球捕获点。        2007-11-04 嫦娥一号卫星飞至距地面38万公里高度。嫦娥一号将会在月球吸引下加快飞行速度。

    2007-11-05 嫦娥一号卫星根据参数调整姿态及轨控姿态，嫦娥一号主发动机点火实施第一次近月制动，工作22分钟后，正常关机。月球捕获卫星，卫星进入周期为12小时的椭圆环月轨道。成功完成首次近月制动后顺利进入环月轨道，嫦娥一号成为中国第一颗月球卫星。

    2007-11-06 嫦娥一号实施第二次近月制动，卫星发动机准时点火，工作14分钟后，正常关机。顺利进入3.5小时轨道。第二次近月制动主要目的是使嫦娥一号进一步降低飞行速度，使其进入“过渡”轨道，从而为卫星最终进入工作轨道做准备。

    2007-11-07 8时24分嫦娥一号卫星实施第三次近月制动。卫星顺利进入高度为200公里、周期为127分钟的工作轨道。即将进行绕月探测活动。并向地面传回30首歌曲。

    2007-11-20 国家航天局宣布：嫦娥一号卫星工作正常 有效载荷公用设备打开。卫星已处于三体定向姿态，即太阳帆板跟踪太阳以保持供电，定向天线跟踪地球以保持通信，星上安装有效载荷的一面对着月球以利于科学探测。开始传回探测数据，经过处理制作完成第一幅月面图像。

    2007-11-21 嫦娥一号卫星在轨测试正常，星地之间数据传输畅通。

    2007-11-26 中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像。这幅月面图像位于月表东经83度到东经57度，南纬70度到南纬54度。图幅宽约280公里，长约460公里。

    2007-12月2号和3号进行了轨道维持，卫星轨道调整为近月点193公里，远月点194公里。

    2007-12-09 国家航天局公布部分月球探测数据

    2007-12-11 国家航天局正式发布部分月球背面图像

    2008-11-13 国防科工局等有关部门正式发布了“嫦娥一号”卫星所拍摄制作的中国第一幅全月球影像图。

    2009-3-1 16时13分，嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。

    嫦娥一号重大意义

    嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义。

    从政治领域来看，嫦娥一号发射成功体现了中国强大的综合国力以及相关的尖端科技，是中国发展软实力的又一象征，表明了中国在有效地掌握和利用太空巨大资源、实现科研创新、凝聚民心、增强国家竞争力等一系列远大目标的决心与行动。嫦娥一号在十七大胜利闭幕之际成功发射升空，无疑是对中共十七大献礼的最好礼物。这将极大的振奋全国人民的民族精神，提高中共的执政威信。历史已经多次证明,在事关全民族利益、指向国家改革开放深化的重大时代事件面前，民众与中央上下同欲，其产生的集中效应不但能确保 “嫦娥奔月”成功，也能在以后的日常建设中起到领航灯作用，保证社会又快又好地和谐发展。嫦娥奔月的成功，还将意味着在国际空间开发和探测上，中国必将占有一席之地并且具有发言权。这也是中国在发射嫦娥一号探月卫星后，要求成为国际空间站第17个成员国的原因所在。

    从经济领域来看，将带动信息、材料、能源、微机电、遥科学等其它新技术的提高，对于促进中国社会经济的发展和人类社会的可持续发展具有重要意义。随着我国空间技术的进步和深空探测的深入，对相关材料的需求必将促进相关行业、产业得到更大的发展。同时，月球上特有的矿产资源和能源是对地球上矿产资源的补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远的影响。月球表面具有极其丰富的太阳能，月壤中蕴藏的丰富的氦-3也能提供新型核聚变的材料，应用前景广阔。

    从军事领域来看，表明我国的导弹打卫星和激光摧毁卫星的技术已经日臻成熟。虽然这次嫦娥一号卫星没有携带任何与军事有关的设备，但是中国的运载火箭可以在发射出现故障时实施紧急关机，飞船和卫星可以在外太空实施数次变轨，当卫星发生故障，可以用弹道导弹或者激光予以摧毁，显示我国如果要在外太空实现军事用途也并非难事。

    从科技领域来看，将促进中国航天技术实现跨越式发展和中国基础科学的全面发展。月球探测将推进宇宙学、比较行星学、月球科学、地球行星科学、空间物理学、材料科学、环境学等学科的发展，而这些学科的发展又将带动更多学科的交叉渗透。目前中国科学家对月球的了解和认识往往依赖于他国提供的材料，这样就丧失了许多研究月球的机会。

    从文化领域来看，嫦娥一号的发射成功具有重要的启蒙意义。探月给人类本身带来了社会发展理念的 “颠覆性改变”，人类第一次将思维与身躯同时挣脱地心引力的束缚，进入到地球以外的无限宇宙空间中，实地接触了月球表面，人类之前所摸索出的各种科学理论得到部分验证或反证。人类文明编年史从国家疆域、地球视野进入到“光速世界”，堪称又一大跨越。

    嫦娥奔月的成功带给中国人的是加快发展的坚定信心，就如当年中国爆炸原子弹之后全世界华人的欣喜。中国历来都是一个大国，可是中国却在很久以前丢掉了自己的强国地位。每一次成功带来的国家强大的希望对于中国人都是激励，这种激励又进一步刺激了新的成功，获得巨大的民族动力。“嫦娥奔月”所带来的攻坚精神、创新意识都成为了全民的宝贵精神财富。“嫦娥奔月”是举国关注的公共事件，通过媒体以各种形式传播“嫦娥奔月”的科普知识、时代意义，公众接受了氛围良好的爱国主义教育和科学启蒙。