嫦娥一号卫星

嫦娥一号是我国的首颗绕月人造卫星。以中国古代神话人物嫦娥命名，由中国空间技术研究院承担研制。总重量为2350千克左右，尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米，太阳能电池帆板展开长度18米，预设寿命为1年。该卫星的主要探测目标是：获取月球表面的三维立体影像；分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点；探测月壤厚度和地球至月亮的空间环境。

中文名：“嫦娥一号”卫星

外文名：Chang'E1

所属国家：中国

发射时间：2007年10月24日18时05分

发射地点：西昌卫星发射中心

发射结果：成功

1、具体过程

2007年10月24日（发射日）

18:05:04：嫦娥一号在西昌卫星发射中心发射升空。

18:07：嫦娥一号发射升空跟踪正常。

18:09：嫦娥一号发射火箭二三级分离，分离物体其后落在贵州山区。

18:11：嫦娥一号发射整流罩分离，分离物体其后在广东始兴县司前镇细坝村的山林里寻获。

18:16：三级一次发动机关机，星箭结合体进入滑行段。

18:26：远望二号测量船发现目标，雷达跟踪正常。

18:27：三级火箭发动机二次点火成功。

18:29：三级火箭发动机二次关机。

18:30：星箭成功分离，嫦娥一号进入围绕地球轨道。

18:38：卫星正常入轨。

2007年10月25日

17:55：嫦娥一号变轨成功，正式进入近地点离地球600公里的椭圆形轨道。

2007年10月26日

15:45：嫦娥一号停止自旋。

17:44：嫦娥一号第二次变轨成功。

2007年10月29日

17:56：嫦娥一号实施第三次变轨。

18:01：嫦娥一号第三次变轨成功。

2007年10月31日

17:15：嫦娥一号进行第四次变轨，即第三次近地点变轨。

17:28：嫦娥一号第四次变轨成功，顺利进入地月转移轨道。

2007年11月2日

10:25：地面控制中心对嫦娥一号进行轨道修正。

10:33：嫦娥一号修正结束，轨道误差由原来的570公里减小到10公里之内。

2007年11月5日

09:00：“嫦娥一号”卫星停止自旋，准备实施第一次近月制动。

09:45：北京飞控中心向“嫦娥一号”卫星注入姿态初值。

11:37：嫦娥一号实施了第一次近月制动，进入环月轨道。

2007年11月6日

11:35：成功进行了第二次近月制动，进入周期为3.5小时的环月小椭圆轨道。

2007年11月7日

08:34：嫦娥一号完成了第三次近月制动，进入月面高度212千米的工作轨道。

2007年11月19日

卫星调整为三体定向状态，开启有效载荷。

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11月28日

激光高度计开机工作。

2008年1月27日

23时50分48秒，卫星点火60秒，轨道提高2公里，以应对第一次月食。

2008月6月05日

当日在北京航天飞行控制中心的监视和控制下，已环月飞行210天。

2008年12月6日

嫦娥一号卫星经过两次点火制动，顺利从距月面200公里的圆轨道进入距月面100公里的圆轨道。

2008年12月19日

当日2时开始，嫦娥一号卫星再次实施轨道机动，成功将轨道近月点降至距月面17公里。由于月球重力场的影响，至19日12时，嫦娥一号卫星环月轨道近月点已漂移至距月面15公里。

2008年12月20日

随着19日相关试验工作完成，20日上午8时，嫦娥一号卫星再次实施轨道机动，重新回到距月面100公里的极轨圆轨道。

2009年3月1日

3月1日16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下，撞落于月球丰富海内的撞击点，撞击点位置为东经52.36度、南纬1.50度。

2、十年研制

我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，嫦娥一号卫星绕月。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。

第一期绕月工程将在2007年发射探月卫星“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探测。

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。

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。

3、成功发射

发射

2007年10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。“嫦娥一号”卫星发射后首先将被送入一个地球同步椭圆轨道，这一轨道离地面距离为500公里至7万公里，探月卫星将用26小时环绕此轨道一圈后，通过加速再进入一个更大的椭圆轨道，距离地面最近距离为500公里，最远为12万公里，需要48小时才能环绕一圈。此后，探测卫星不断加速，开始“奔向”月球，大概经过83小时的飞行，在快要到达月球时，依靠控制火箭的反向助推减速。在被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月球表面200公里高度的极地轨道绕月球飞行，开展拍摄三维影像等工作。

预计卫星奔月总共需时157个小时，距离地球接近38.44万公里。而过去，中国发射的卫星距离地面一般都在3.58万公里左右，二者几乎相差了10倍。

入轨

长征三号甲运载火箭在发射嫦娥一号卫星时，通过第一、二级和第三级的第一次点火，先将卫星送入近地轨道，并在近地轨道滑行飞行一段时间。在火箭起飞的第1249秒，三级火箭第二次点火；第1373秒，三级火箭二次点火发动机关机。第1473秒，星箭分离成功，嫦娥一号卫星进入近地点约200千米、远地点约51000千米、运行时间为16小时的大椭圆轨道，成为一颗绕地球飞行的卫星。

变轨

当嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后，2007年10月25日下午，地面注入指令，卫星上推力为50牛顿的调姿发动机开始点火，约4分钟后，推力为490牛顿的主发动机点火实施变轨，将卫星轨道近地点抬高到离地球约600公里的地方。2007年10月26日下午，当卫星再次到达近地点时，卫星主发动机再次打开，巨大的推力使卫星上升到24小时轨道。在24小时轨道上运行3圈后，卫星上的主发动机第三次点火，实施第二次近地点变轨，嫦娥一号卫星进入48小时轨道。这一时刻大约发生在2007年10月29日。这几次变轨都是通过卫星上的发动机使卫星加速。从理论上讲一次变轨就可以实现，但为了充分利用燃料，同时也为了方便地面控制，科学家把变轨逐步分解。

奔月

在3条大椭圆轨道上经过7天“热身”后，嫦娥一号卫星将正式奔月。2007年10月31日，当卫星再一次抵达近地点时，主发动机打开，卫星的速度在短短几分钟之内提高到10．916千米/秒以上，进入地月转移轨道，真正开始了从地球向月球的飞越。嫦娥一号卫星选择这样的奔月方式，有着3方面的优点：一是可以确保重力损耗控制在5%以下；二是将几次近地点机动安排在同一地区，有利于地面监测；三是安排了24小时轨道，可以比较方便地解决发射日期延后的问题。

修正

在地月转移轨道，也就是从地球轨道到月球轨道的这段距离，嫦娥一号卫星需要飞行约114个小时。在人类探月活动的历史上，曾多次发生探测器未能实现月球的捕获而丢失在星际间的事故，这大多是由于飞行过程中卫星姿态和速度控制不精确造成的。如果卫星在地月转移轨道近地点有1米/秒的速度误差或1千米的高度误差，飞到月球附近时都将产生几千千米的位置误差。在高速飞行的过程中，嫦娥一号卫星必须在地面的指令下进行中途轨道修正。一般来讲，至少需要进行两次修正，第一次是在进入地月转移轨道的一天之内，第二次是在到达月球的前一天内。这些指令，都是由设在北京的航天飞行控制中心发出的。

制动

11月5日前后，当嫦娥一号卫星到达距月球200千米位置时，需要进行减速制动，也就是“刹车”。只有这样，才能被月球引力捕获，成为绕月飞行的卫星。这是实现绕月飞行的一个重要步骤：“刹车”晚了，卫星就要撞到月球上去；而“刹车”早了，则会飘向太空。“刹车”是否成功，关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确。经过多次复核、复算，我国科学家已经突破了这一技术难题。

绕月

嫦娥一号卫星的第一次近月制动，将发生在2007年11月5日，从地月转移轨道进入12小时月球轨道。从这一刻起，嫦娥一号卫星成为真正的绕月卫星。2007年11月6日前后，嫦娥一号卫星进行第二次近月制动，速度进一步降低，卫星进入3．5小时轨道，并在这个轨道上运行7圈。2007年11月7日前后，嫦娥一号卫星进行第三次近月制动，进入127分钟月球极月轨道。这是卫星绕月飞行的工作轨道。这个轨道为圆形，离月球表面200千米。这时的嫦娥一号卫星，将向地面传回经过公众投票选出的30首歌曲。

探测

建立月球工作轨道后，嫦娥一号卫星携带的“8种武器”将开始大显身手，为完成4大科学目标展开紧张而忙碌的工作。如果不出意外，卫星所携带的CCD立体相机在11月下旬就可以传回第一张月球照片，这是绕月成功的重要标志。干涉成像光谱仪、激光高度计、CCD立体相机将共同完成第一个科学目标，即获取月球表面三维立体影像；γ射线谱仪、X射线谱仪将携手对月球表面有用元素及物质类型的含量和分布进行辨析。首次被应用到月球探测中的微波探测仪，将对月壤厚度和氦－3资源量展开探测；而由太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器组成的空间环境探测系统，将通过不间断地捕捉质子、电子和离子，对4万到40万千米范围的“地—月”空间环境展开探测。

4、攻克难点

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。

“嫦娥一号”月球探测卫星将于2007年10月在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。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，执行科学探测任务。它将完成四大科学任务，首要目的便是为月球“画像”，也就是要通过各种手段获取月球表面影像和立体图像。此外，还要分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月壤厚度以及地月空间环境。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。

5、主要任务

四个任务：

1．用CCD立体相机和激光高度计绘制完整的立体月球地图，从而获取覆盖全月面的地形图，有助研究月球地质构造的演化，为未来登月地点的选择提供有用的参考数据。

2．探测月球上的钛和铁等14种元素分布，并会利用成像光谱仪，测定造岩矿物，如橄榄石、辉石、斜长石等在月球表面的含量与分布情况。

3.评估月球土壤厚度和氦-3的资源量。

4．监测月-地之间的空间环境，利用高能粒子探测器和太阳风探测器记录太阳风数据，以及太阳活动对月-地之间空间环境的影响。

后期

由于减少了变轨次数，嫦娥一号省下的燃料足够其工作一年有余。在预计工作期满之时，专家预计可以将卫星轨道调整为100公里，以获得更清晰的月面图像。另有计划使嫦娥一号主动撞月。出于避免突发事故的考虑，嫦娥一号一共制造了两颗，而由于嫦娥一号正式星的成功发射，其备份星失去了备份功能，中国探月工程首席科学家欧阳自远表示，嫦娥一号备份星（即嫦娥二号）将于2010年10月发射升空。备份星将不再进行多次变轨，而是直接进入地月转移轨道。而且，备份星的月球轨道高度也会有变化，星载设备会有更换。

6、歌曲搭载

鉴于之前有东方红一号向地面传回歌曲的先例，此次“嫦娥一号”也将搭载32首歌曲，并向地面传回。2006年7月7日，国防科工委决定选择30首歌曲搭载，并随后与*电视台、中国音乐家协会共同举行了全民投票活动。10月，在科工委提出的150余首备选曲目基础上，选出以下30首歌曲搭载，名单如下：

《谁不说俺家乡好》

《爱我中华》

《歌唱祖国》

《梁山伯与祝英台》

《我的祖国》

《走进新时代》

《二泉映月》

《黄河颂》

《青藏高原》

《长江之歌》

《在希望的田野上》

《春天的故事》

《七子之歌》，以澳门回归为题的主题曲

《我的中国心》

《高山流水》

《草原上升起不落的太阳》

《高山青》

《贵妃醉酒》选段，京剧

《难忘今宵》

《歌声与微笑》

《春节序曲》

《半个月亮爬上来》

《游园惊梦》选段，昆曲

《富饶辽阔的阿拉善》

《良宵》

《十二木卡姆》选曲

《东方之珠》，以香港主权移交为题的主题曲

《在那遥远的地方》

《我是中国人》

《但愿人长久》

7、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。

8、媒体报道

·韩国《朝鲜日报》：“嫦娥一号”实现了中国人登月的千年梦想。

·美国《洛杉矶时报》：“嫦娥一号”发射展示中国综合实力，中国将进入太空研究的前沿阵地，以符合其发展中大国的地位。

·日本《每日新闻》：中国发射“嫦娥一号”卫星，意在扬振国威。在世界各国对于月球的探测活动逐渐增多时，中国欲（借此次发射）获取主导权。

·法新社报道，“嫦娥一号”的发射体现了中国的综合实力，进一步提升了中国的国际地位和全国凝聚力。近年来，中国加大了在太空研究领域的力度，以与其不断提升的经济地位相匹配。

·美联社报道，中国成功发射首颗探月卫星，迈出了雄心勃勃为期十年的将登陆车送上月球并且返回地球计划的第一步。

·路透社发表评论，“嫦娥一号”的发射目的是和平的，中国不会以任何形式参与与任何国家的月球竞赛，但中国也想向世界证实，中国在不断发展经济的同时，也有能力发展自己的创新科技。