嫦娥一号

2007年10月中国发射的首颗绕月探月卫星

嫦娥一号是中国探月计划中的第一颗绕月人造卫星，以中国古代神话人物嫦娥命名。

研制历程

历史背景

1994年，中国组织相关专家对开展月球探测的必要性和可行性进行过初步分析与论证，认为中国已有能力开展月球探测，但由于各种原因，探月计划未能启动。

2000年8月，由王大珩等9位院士和总装备部、航天科技集团、科技部、中科院和高等院校专家组成的评审组成立，对中国科学院提出的“月球资源探测卫星的科学目标与有效载荷”进行了论证评审。

2001年，由中国科学院相关单位组成的专家研究小组成立，有效载荷等关键技术的攻关和地面应用系统等的研究工作开始展开；10月，中国月球探测计划项目立项。

2002年3月，“月球资源探测卫星工程可行性”的立项报告提交。

研发进程

2004年1月，中国月球探测一期工程正式启动，各项工作进入工程实施阶段；2月25日，中国月球探测工程“嫦娥工程”宣布实施；4月30日，嫦娥一号通过初样详细设计评审，卫星转入初样研制阶段。

2005年11月，嫦娥一号完成了初样研制工作；12月，嫦娥一号通过了整星正样设计评审，卫星转入正样研制阶段。

2007年1月19日，嫦娥一号通过整星出厂评审；2月，嫦娥一号卫星的发射窗口确定调整为2007年10月；8月，嫦娥一号再次待命进场。

系统组成

嫦娥一号星体为立方体，两侧各有一个太阳帆板，最大跨度达18.1米，重2350千克，工作寿命一年。

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。

任务载荷

运载物品

嫦娥一号上搭载了8种24台件科学探测仪器，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。

搭载乐曲

嫦娥一号搭载了30首中国歌曲在太空播放。

运行历程

发射升空

2007年10月24日18:03:30，长征三号甲火箭由地面供电转为自身供电，3块蓄电池分别装在火箭仪器舱、三级尾舱、二级相间段；18:05，嫦娥一号点火发射；18:05:04，嫦娥一号升空。

发射第148秒，火箭一二级分离；第243秒，整流罩分离，火箭飞出了稠密的大气层；第271秒，火箭二三级分离；第609秒，三级发动机一次关机，星箭结合体进入滑行阶段；第1249秒，三级二次点火；第1373秒，三级二次发动机关机；第1473秒，星箭分离，嫦娥一号入轨。

2007年10月24日18:45，嫦娥一号建立巡航姿态；19时，嫦娥一号太阳帆板成功展开，开始吸收太阳能为卫星供电；19时10分，嫦娥一号准确入轨。

在轨运行

2007年10月25日，嫦娥一号进行首次变轨，卫星近地点高度由约200千米抬升至约600千米。

2007年10月26日，嫦娥一号进行第二次变轨，进入到24小时运行轨道。

2007年10月29日，嫦娥一号进行第三次变轨。

2007年10月31日，嫦娥一号进行第四次变轨，由绕地飞行轨道进入地月转移轨道。

2007年11月5日，嫦娥一号进入月球轨道。

2007年11月7日，嫦娥一号建立三体定向工作姿态。

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受控撞月

2009年3月1日，“嫦娥一号”在丰富海区域完成受控撞月，永久地留在月球上，而月面也第一次留下中国的印记。

嫦娥一号撞月地点位于月球东经52.36度、南纬1.50度的丰富海区域。

技术创新

技术突破

为使嫦娥在绕月轨道上任何一处的位置都对月面拍照，并具有相同的分辨率，轨道高度要求保持稳定，嫦娥一号的工作轨道选择了绕月极轨道，高度为200千米，运行周期约为127分钟。嫦娥一号在这一轨道运行所需能量最少，发射和变轨过程风险最低，为中国月球探测工程和此后的深空探测轨道设计积累了经验。

天线的口径和探测距离成正比，增大天线口径可以增加航天测控的距离，提高航天测控网的深空探测能力。嫦娥一号团队在喀什站和青岛站新建了2个18米直径的天线，提高了远距离测控精度，使地面站测控距离从地球近程范围延伸到月球范围，保证了嫦娥一号在距离地球4.0×105千米远的太空仍能很好地建立星地间数传与测控信号的无线通信链路，为嫦娥一号圆满完成运行与科学探测任务奠定了坚实基础。

嫦娥一号使用紫外月球敏感器观察月球，可以满足各种月相下工作是需求，包括新月、上弦月、满月、下弦月，甚至出现日全食时也可以正常工作，无需地面站支持，即可直接获得对月的俯仰角和滚动角，确定绕月探测器飞行轨道是否平行于月面。

嫦娥一号采用三体定向：太阳电池翼对太阳定向，探测仪器对月球定向，收发天线瞄向地球。嫦娥一号首次采用双轴天线自主指向控制技术，使天线可以上下左右自由活动，能在半球空间内实现高精度指向定位要求，从而具有对地球的跟踪指向能力，将科学探测和遥测数据准确传回地球，并降低通信天线的功耗。

嫦娥一号绕月飞行时，会受到太阳、月球、月球阴影、地球阴影和太空寒冷背景的影响，外部热环境非常恶劣复杂，月球表面温度变化剧烈，温差变化在120至180摄氏度之间。因此需研制出同时适应地月转移和月球环境的温控系统，使嫦娥一号在热的时候能够散热，寒冷环境下又能够保证卫星温度。

太空实验

1、通过进行嫦娥一号卫星平台在各种极限条件下的试验，验证各种临界工况的应对措施，此后卫星平台设计和优化，提供第一手在轨数据。

2、为中国后续月球探测任务进行先期试验验证。对于在嫦娥二号、三号卫星研制中，在轨飞行控制程序设计提供依据。

3、通过对卫星部分关键设备进行必要的长寿命可靠性考核，验证其执行更遥远的深空探测任务的可能性。

4、通过有效载荷的开机试验，最大限度地获取科学探测数据。

所获荣誉

总体评价

嫦娥一号卫星在轨运行一年中，共传回1.37TB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。（中国政府网评）

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，对中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。（人民网评）

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，使中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，这些都充分体现出中国综合国力显著增强，自主创新能力和科技水平不断提高。（国家航天局评）

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