神马作文网有关“嫦娥一号”的文章.
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：语文作业 时间：2024/11/06 17:23:32
有关“嫦娥一号”的文章.
您好!
办这类的手抄报要深入浅出即直入主题,再介绍大概的情况,语言要精炼,主题要鲜明,篇幅不宜长,注意版面的整洁我所提供的资料如下：
1、概况：
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.它将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上.
该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.
根据我国探月卫星工程的四大科学目标,在嫦娥一号上搭载了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.
航天专家介绍,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.目前,这两颗初样星的结构制造已经完成,将在年底以前开始整星测试.在这个基础上,再进行“嫦娥一号”正样卫星的研制.据介绍,整个初样测试阶段持续到2007年6月份,随后将进入卫星正样星的研制阶段.
为了保证完成月球探测工程任务,科研人员对承担卫星发射任务的长三甲火箭进行了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,已于2007年10月24日18时05分(UTC＋8时)左右在西昌卫星发射中心升空,整个“奔月”过程大概需要8-9天.预计卫星的总重量为2350千克左右,寿命大于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.
2、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”卫星由中国空间技术研究院承担研制,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”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.
准备
探月计划酝酿10年
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,
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.
测试
中国探月计划第一颗卫星“嫦娥一号”的有效载荷正样系统正在进行最后联试,以确保科学探测设备将来在太空正常工作.
“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.有效载荷总指挥、中科院空间中心主任吴季16日在接受采访时说：“在有效载荷正样系统联试的最后阶段,各研制人员应继续保持严慎细实的工作态度,按质量要求完成正样联试,确保有效载荷设备顺利交付和工程任务圆满完成.”
卫星有效载荷因不同的航天任务而异,在现阶段主要是进行科学探测的仪器和科学实验的设备.“嫦娥一号”卫星有效载荷将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.
据了解,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.
“嫦娥一号”于2007年发射,而后围绕月球进行一年的探测.
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.
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,这一轨道离地面最近距离为200公里,最远为5.1万公里,探月卫星将用16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12.8万公里,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114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公里高度的极月圆轨道绕月球飞行,开展拍摄三维影像等工作.
卫星奔月总共需时114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.
重要性
24日18时29分,星箭成功分离之后,嫦娥一号卫星进入近地点为205公里,远地点为50930公里,周期为16小时的超地球同步轨道.卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后,预计于25日下午进行第一次变轨.变轨后,卫星轨道近地点将抬高到离地球约600公里的地方.卫星和运载火箭分离后,需要4次变轨,才能逐步加速到地月转移轨道的入口速度.每次近地点加速的时间只有短短的几分钟,必须在短时间内及时向卫星发出指令,而卫星发动机必须精确响应,否则卫星就有可能飞向别的方向.
地点
25日17时55分,北京航天飞行控制中心对嫦娥一号卫星实施首次变轨控制并获得成功.这次变轨是在卫星运行到远地点时实施的,而此后将要进行的3次变轨均在近地点实施.为什么首次变轨选择在远地点进行?
北京跟踪通信与技术研究所的张波是探月工程测控系统的主任设计师,曾参与完成了嫦娥一号卫星测控通信方案的总体设计任务.他说,在对卫星的运行轨道实施变轨控制时,一般选择在近地点和远地点完成,这样做可以最大限度地节省卫星上所携带的燃料.嫦娥一号卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施,是为了抬高卫星近地点的轨道高度.
“只有在远地点变轨才能抬高近地点的轨道高度.”张波说,“同样的道理,要改变远地点的高度就需要在近地点实施变轨.第一次变轨我们把卫星近地点的高度抬高后,就会增加布置在近地点附近测量船的跟踪测控时间,有利于监视变轨过程.因为,卫星离地面越高,测控站、船跟踪测控的时间就会越长,这就为以后要进行的3次近地点变轨打下坚实的基础”.
张波介绍说,按照测控方案安排,10月26日将对嫦娥一号卫星实施第一次近地点变轨.变轨后,卫星将进入远地点为71400千米、周期为24小时的运行轨道.第二次近地点变轨后,卫星将进入远地点为121700千米、周期为48小时的绕地运行轨道.第三次近地点变轨时,卫星将进入地月转移轨道,踏上长达5天的奔月征途.
根据开普勒关于行星运动的三大定律的第一定律：所有行星的运动轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点.在以太阳S为极点、近日点方向SP为极轴的极坐标中,行星相对于太阳的运动轨迹为椭圆PP1P2P'1P',PSP'=2a表示椭圆的长径.这个定律也适用于卫星系统.既然是椭圆轨道,当然就有离的最近的和离的最远的地方啦,所以,环绕地球飞行的飞行物,在椭圆的轨道上（离地球）最远的就是远地点,最近的就是近地点.
脱离地球
“嫦娥一号”卫星在发射升空后要先围绕地球用5天的时间转5圈,第一个阶段是绕3圈,每圈16小时,第二阶段是用24小时绕一圈,第3个阶段是用48小时绕一圈.
火箭把卫星送入轨道约一天后,地面注入指令,卫星主发动机点火实施变轨,将近地点抬高到约600公里,让卫星经过测控站上方时速度相对减少,便于后续控制.第二、三、四次点火实施变轨,让卫星不断加速：这3次变轨目的都是加速,每变轨一次,卫星的速度就增加一点,通过3次累积,卫星加速到10.916公里/秒以上的进入地月转移轨道的最低速度,向月球飞去.
十大关节点
10月24日18时05分,在西昌这个被称为“月亮女儿的故乡”的地方,长征三号甲运载火箭托举着嫦娥一号卫星顺利升空——“嫦娥”就这样开始了奔月之旅.
在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅途中,需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作.
“如果从卫星发射到最后数据分析过程的10个关键环节都能顺利完成,那么我国首次绕月探测就圆满成功了.”中国绕月探测工程总指挥栾恩杰在接受新华社记者采访时说.
那么,这10个关节点所指的是什么呢?
关节点一：发射
将嫦娥一号卫星送上太空的,是被誉为“金牌火箭”的长征三号甲运载火箭.
综观人类探月史,美国和苏联在20世纪的探月活动,因运载火箭故障造成的探测失利占了很大比重.因此,运载火箭的高可靠性,是确保探月成功的必要前提.
这次发射是长征三号甲运载火箭的第15次发射,迄今这一型号火箭的发射成功率为100％.此前,长征三号甲运载火箭与应用广泛的东方红3号卫星平台曾多次“联姻”,每次都取得圆满成功,用这样一个“大力士”来托举在东方红三号卫星平台上研制而成的嫦娥一号卫星,再合适不过了.
在我国现有的3个航天发射场中,只有西昌卫星发射中心具备发射长征三号甲等大推力火箭的能力,而且这里纬度低、海拔高、气候宜人、交通便利,是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所.
关节点二：入轨
卫星能否准确进入预定轨道,是判断发射是否成功的重要标志.
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.
关节点三：变轨
当嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后,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.
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.
关节点四：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.
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.
关节点五：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.
关节点六：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.
关节点七：绕月
嫦娥一号卫星的第一次近月制动,将发生在11月5日11时25分,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.
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.
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.
关节点八：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.
关节点九：传输
按照科学家的通俗说法,这次为“嫦娥”买的是“单程票”.那么,一去不复返的嫦娥一号卫星,如何从38万千米外将探测数据传回地球?
嫦娥一号卫星携带的传输天线有两部：一部是定向天线,方向始终对着地球上的接收天线；一部是全向天线,也就是没有固定方向的天线.
巨大的空间衰减、时间延迟,使得地面接收月球探测数据的技术难度大大增加.地面应用系统为此专门建造了两座被称为射电望远镜的大口径天线：一座在北京密云,天线口径达50米；一座在云南昆明,口径达40米.
两座大口径天线像一双巨大的眼睛,时刻注视着嫦娥一号卫星的一举一动,把卫星传输来的信息全部收集起来.
关节点十：研究
嫦娥一号卫星历经千难万险获得的数据十分珍贵.能否充分利用好这些数据,将决定着探月活动价值的高低.
传到地面的数据将被送到设在北京的地面应用系统总部,进行预处理.完成预处理的数据,将由地面应用系统组织更多的科学家和技术人员进行进一步的研究和处理,得出最新的研究成果或科学发现.
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.
各界反响
虽然比世界上第一颗探月卫星——前苏联的“月球1号”晚了48年9个月又22天,但揭开了中国航天深空探测时代新篇章的绕月探测工程,仍然广受国际社会的关注.在“嫦娥一号”探月卫星发射升空后,外媒立即就此发表评论.
美联社：中国迈出了登月第一步
美联社在西昌卫星发射中心宣布星箭成功分离之后,立即发出《中国成功发射探月卫星》的报道：“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.中国国家电视台播出了火箭腾空而起的画面……”
路透社：“嫦娥”为登月计划作准备
英国路透社24日发表评论文章说,伴随着对太空的梦想、科技的进步和爱国主义热情,中国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号”.文章说,“嫦娥一号”绕月工程是中国实施的第一次太空探测活动,这项工程是为2010年的月球车及之后的登月计划作准备.
法新社：标志中国全球地位的提升
法新社24日发表文章说,中国首次发射探月卫星,这一创举标志着中国全球地位的提升.欧洲航天局发言人雷内·奥斯特林克称,探月竞赛正在逐步展开,美国也正准备复兴探月计划,目标建造永久月球基地,以便开展火星探险.
越南通讯社：中国太空探索史的里程碑
越南通讯社24日发表文章说：“中国迈出了三阶段探月计划的第一步,是中国太空探索史的新里程碑……”
韩国《朝鲜日报》：实现中国人的千年梦想
韩国《朝鲜日报》首席评论员吴泰镇24日以《嫦娥一号实现中国人千年梦想》为题写道：“中国发射探月卫星,实现‘千年梦想’,全国都为此沸腾.而我们只能在旁边静静观看了.”
印军司令开会研究中国探月
10月23日至28日,印度陆军和海军分头在新德里召开联合司令官会议.会议期间恰值中国“嫦娥一号”探月卫星发射,因此,中国探月工程和航天整体实力成了这些高级将领热议的话题,并进一步刺激了印度三军筹建“天军”的热情.
据《印度时报》10月23日披露,继印度空军去年宣布筹建航天司令部之后,印度陆军和海军也借本年度司令官会议推出了各自的“天军”考虑,并且分别在各自的司令部中成立了“太空小组”.
印度陆军的一名高级军官透露,眼下,印度陆海空三军都在积极探讨太空的战术、战法和战略应用问题,因为印度三军决策层均认为,未来的战争如果离开了“太空资源”就不用打了,因为“现代化的军事对太空的各项技术、各种系统有着严重的依赖”.
让印度三军感到十分迫切的是,中国今年1月进行的太空试验对于印度来说“如同晴天霹雳”,加上探月工程又走在印度的前面,相形之下,印度甚至还没有长远的太空具体打算,因此,三军司令官们都觉得有“迫切感”.
印度国防部日前抛出了《2020国防太空展望》.这份战略性的指导文件强调,在2012年之前,印度军方将致力于发展太空情报、侦察、侦测、通讯与导航领域.为实现这一目标,印度得完成1000余项相关科研项目,发射升空多颗军用间谍卫星.即便完成上述目标,印度离实现军方的适时军事通讯、侦察情报传输、导弹早期预警、精确炸弹的卫星信号制导,以及干扰敌方的网络等目标也非常遥远.
中国探月计划
三大阶段
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.
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.
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.
目标
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.
国防科学技术工业委员会副主任、国家航天局局长、绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍,
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.
相关资料
搭载歌曲
“嫦娥一号”将搭载歌曲31首,发射成功后,通过电视和广播可接收到卫星传回来的歌曲.
绕月探测工程是我国月球探测的第一期工程,即研制和发射第一颗月球探测卫星.该星将环绕月球运行,并将获得的探测数据资料传回地面.该工程由探月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统组成.现已确定探月卫星主要利用“东方红三号”卫星平台,运载火箭采用“长征三号甲”火箭,发射场选用西昌卫星发射中心,探测系统利用现有航天测控网,地面应用系统由中国科学院负责开发.
具体计划是,“长征三号甲”火箭从西昌发射中心起飞,将“嫦娥一号”卫星送入地球同步转移轨道后实现星箭分离,卫星最后进入环绕月球南、北极的圆形轨道运行,并对月球进行探测,轨道距离月面的高度为200公里.
办这类的手抄报要深入浅出即直入主题,再介绍大概的情况,语言要精炼,主题要鲜明,篇幅不宜长,注意版面的整洁我所提供的资料如下：
1、概况：
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.它将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上.
该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.
根据我国探月卫星工程的四大科学目标,在嫦娥一号上搭载了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.
航天专家介绍,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.目前,这两颗初样星的结构制造已经完成,将在年底以前开始整星测试.在这个基础上,再进行“嫦娥一号”正样卫星的研制.据介绍,整个初样测试阶段持续到2007年6月份,随后将进入卫星正样星的研制阶段.
为了保证完成月球探测工程任务,科研人员对承担卫星发射任务的长三甲火箭进行了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,已于2007年10月24日18时05分(UTC＋8时)左右在西昌卫星发射中心升空,整个“奔月”过程大概需要8-9天.预计卫星的总重量为2350千克左右,寿命大于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.
2、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”卫星由中国空间技术研究院承担研制,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”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.
准备
探月计划酝酿10年
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,
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.
测试
中国探月计划第一颗卫星“嫦娥一号”的有效载荷正样系统正在进行最后联试,以确保科学探测设备将来在太空正常工作.
“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.有效载荷总指挥、中科院空间中心主任吴季16日在接受采访时说：“在有效载荷正样系统联试的最后阶段,各研制人员应继续保持严慎细实的工作态度,按质量要求完成正样联试,确保有效载荷设备顺利交付和工程任务圆满完成.”
卫星有效载荷因不同的航天任务而异,在现阶段主要是进行科学探测的仪器和科学实验的设备.“嫦娥一号”卫星有效载荷将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.
据了解,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.
“嫦娥一号”于2007年发射,而后围绕月球进行一年的探测.
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.
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,这一轨道离地面最近距离为200公里,最远为5.1万公里,探月卫星将用16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12.8万公里,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114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公里高度的极月圆轨道绕月球飞行,开展拍摄三维影像等工作.
卫星奔月总共需时114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.
重要性
24日18时29分,星箭成功分离之后,嫦娥一号卫星进入近地点为205公里,远地点为50930公里,周期为16小时的超地球同步轨道.卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后,预计于25日下午进行第一次变轨.变轨后,卫星轨道近地点将抬高到离地球约600公里的地方.卫星和运载火箭分离后,需要4次变轨,才能逐步加速到地月转移轨道的入口速度.每次近地点加速的时间只有短短的几分钟,必须在短时间内及时向卫星发出指令,而卫星发动机必须精确响应,否则卫星就有可能飞向别的方向.
地点
25日17时55分,北京航天飞行控制中心对嫦娥一号卫星实施首次变轨控制并获得成功.这次变轨是在卫星运行到远地点时实施的,而此后将要进行的3次变轨均在近地点实施.为什么首次变轨选择在远地点进行?
北京跟踪通信与技术研究所的张波是探月工程测控系统的主任设计师,曾参与完成了嫦娥一号卫星测控通信方案的总体设计任务.他说,在对卫星的运行轨道实施变轨控制时,一般选择在近地点和远地点完成,这样做可以最大限度地节省卫星上所携带的燃料.嫦娥一号卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施,是为了抬高卫星近地点的轨道高度.
“只有在远地点变轨才能抬高近地点的轨道高度.”张波说,“同样的道理,要改变远地点的高度就需要在近地点实施变轨.第一次变轨我们把卫星近地点的高度抬高后,就会增加布置在近地点附近测量船的跟踪测控时间,有利于监视变轨过程.因为,卫星离地面越高,测控站、船跟踪测控的时间就会越长,这就为以后要进行的3次近地点变轨打下坚实的基础”.
张波介绍说,按照测控方案安排,10月26日将对嫦娥一号卫星实施第一次近地点变轨.变轨后,卫星将进入远地点为71400千米、周期为24小时的运行轨道.第二次近地点变轨后,卫星将进入远地点为121700千米、周期为48小时的绕地运行轨道.第三次近地点变轨时,卫星将进入地月转移轨道,踏上长达5天的奔月征途.
根据开普勒关于行星运动的三大定律的第一定律：所有行星的运动轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点.在以太阳S为极点、近日点方向SP为极轴的极坐标中,行星相对于太阳的运动轨迹为椭圆PP1P2P'1P',PSP'=2a表示椭圆的长径.这个定律也适用于卫星系统.既然是椭圆轨道,当然就有离的最近的和离的最远的地方啦,所以,环绕地球飞行的飞行物,在椭圆的轨道上（离地球）最远的就是远地点,最近的就是近地点.
脱离地球
“嫦娥一号”卫星在发射升空后要先围绕地球用5天的时间转5圈,第一个阶段是绕3圈,每圈16小时,第二阶段是用24小时绕一圈,第3个阶段是用48小时绕一圈.
火箭把卫星送入轨道约一天后,地面注入指令,卫星主发动机点火实施变轨,将近地点抬高到约600公里,让卫星经过测控站上方时速度相对减少,便于后续控制.第二、三、四次点火实施变轨,让卫星不断加速：这3次变轨目的都是加速,每变轨一次,卫星的速度就增加一点,通过3次累积,卫星加速到10.916公里/秒以上的进入地月转移轨道的最低速度,向月球飞去.
十大关节点
10月24日18时05分,在西昌这个被称为“月亮女儿的故乡”的地方,长征三号甲运载火箭托举着嫦娥一号卫星顺利升空——“嫦娥”就这样开始了奔月之旅.
在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅途中,需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作.
“如果从卫星发射到最后数据分析过程的10个关键环节都能顺利完成,那么我国首次绕月探测就圆满成功了.”中国绕月探测工程总指挥栾恩杰在接受新华社记者采访时说.
那么,这10个关节点所指的是什么呢?
关节点一：发射
将嫦娥一号卫星送上太空的,是被誉为“金牌火箭”的长征三号甲运载火箭.
综观人类探月史,美国和苏联在20世纪的探月活动,因运载火箭故障造成的探测失利占了很大比重.因此,运载火箭的高可靠性,是确保探月成功的必要前提.
这次发射是长征三号甲运载火箭的第15次发射,迄今这一型号火箭的发射成功率为100％.此前,长征三号甲运载火箭与应用广泛的东方红3号卫星平台曾多次“联姻”,每次都取得圆满成功,用这样一个“大力士”来托举在东方红三号卫星平台上研制而成的嫦娥一号卫星,再合适不过了.
在我国现有的3个航天发射场中,只有西昌卫星发射中心具备发射长征三号甲等大推力火箭的能力,而且这里纬度低、海拔高、气候宜人、交通便利,是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所.
关节点二：入轨
卫星能否准确进入预定轨道,是判断发射是否成功的重要标志.
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.
关节点三：变轨
当嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后,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.
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.
关节点四：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.
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.
关节点五：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.
关节点六：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.
关节点七：绕月
嫦娥一号卫星的第一次近月制动,将发生在11月5日11时25分,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.
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.
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.
关节点八：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.
关节点九：传输
按照科学家的通俗说法,这次为“嫦娥”买的是“单程票”.那么,一去不复返的嫦娥一号卫星,如何从38万千米外将探测数据传回地球?
嫦娥一号卫星携带的传输天线有两部：一部是定向天线,方向始终对着地球上的接收天线；一部是全向天线,也就是没有固定方向的天线.
巨大的空间衰减、时间延迟,使得地面接收月球探测数据的技术难度大大增加.地面应用系统为此专门建造了两座被称为射电望远镜的大口径天线：一座在北京密云,天线口径达50米；一座在云南昆明,口径达40米.
两座大口径天线像一双巨大的眼睛,时刻注视着嫦娥一号卫星的一举一动,把卫星传输来的信息全部收集起来.
关节点十：研究
嫦娥一号卫星历经千难万险获得的数据十分珍贵.能否充分利用好这些数据,将决定着探月活动价值的高低.
传到地面的数据将被送到设在北京的地面应用系统总部,进行预处理.完成预处理的数据,将由地面应用系统组织更多的科学家和技术人员进行进一步的研究和处理,得出最新的研究成果或科学发现.
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.
各界反响
虽然比世界上第一颗探月卫星——前苏联的“月球1号”晚了48年9个月又22天,但揭开了中国航天深空探测时代新篇章的绕月探测工程,仍然广受国际社会的关注.在“嫦娥一号”探月卫星发射升空后,外媒立即就此发表评论.
美联社：中国迈出了登月第一步
美联社在西昌卫星发射中心宣布星箭成功分离之后,立即发出《中国成功发射探月卫星》的报道：“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.中国国家电视台播出了火箭腾空而起的画面……”
路透社：“嫦娥”为登月计划作准备
英国路透社24日发表评论文章说,伴随着对太空的梦想、科技的进步和爱国主义热情,中国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号”.文章说,“嫦娥一号”绕月工程是中国实施的第一次太空探测活动,这项工程是为2010年的月球车及之后的登月计划作准备.
法新社：标志中国全球地位的提升
法新社24日发表文章说,中国首次发射探月卫星,这一创举标志着中国全球地位的提升.欧洲航天局发言人雷内·奥斯特林克称,探月竞赛正在逐步展开,美国也正准备复兴探月计划,目标建造永久月球基地,以便开展火星探险.
越南通讯社：中国太空探索史的里程碑
越南通讯社24日发表文章说：“中国迈出了三阶段探月计划的第一步,是中国太空探索史的新里程碑……”
韩国《朝鲜日报》：实现中国人的千年梦想
韩国《朝鲜日报》首席评论员吴泰镇24日以《嫦娥一号实现中国人千年梦想》为题写道：“中国发射探月卫星,实现‘千年梦想’,全国都为此沸腾.而我们只能在旁边静静观看了.”
印军司令开会研究中国探月
10月23日至28日,印度陆军和海军分头在新德里召开联合司令官会议.会议期间恰值中国“嫦娥一号”探月卫星发射,因此,中国探月工程和航天整体实力成了这些高级将领热议的话题,并进一步刺激了印度三军筹建“天军”的热情.
据《印度时报》10月23日披露,继印度空军去年宣布筹建航天司令部之后,印度陆军和海军也借本年度司令官会议推出了各自的“天军”考虑,并且分别在各自的司令部中成立了“太空小组”.
印度陆军的一名高级军官透露,眼下,印度陆海空三军都在积极探讨太空的战术、战法和战略应用问题,因为印度三军决策层均认为,未来的战争如果离开了“太空资源”就不用打了,因为“现代化的军事对太空的各项技术、各种系统有着严重的依赖”.
让印度三军感到十分迫切的是,中国今年1月进行的太空试验对于印度来说“如同晴天霹雳”,加上探月工程又走在印度的前面,相形之下,印度甚至还没有长远的太空具体打算,因此,三军司令官们都觉得有“迫切感”.
印度国防部日前抛出了《2020国防太空展望》.这份战略性的指导文件强调,在2012年之前,印度军方将致力于发展太空情报、侦察、侦测、通讯与导航领域.为实现这一目标,印度得完成1000余项相关科研项目,发射升空多颗军用间谍卫星.即便完成上述目标,印度离实现军方的适时军事通讯、侦察情报传输、导弹早期预警、精确炸弹的卫星信号制导,以及干扰敌方的网络等目标也非常遥远.
中国探月计划
三大阶段
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.
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.
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.
目标
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.
国防科学技术工业委员会副主任、国家航天局局长、绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍,
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.
相关资料
搭载歌曲
“嫦娥一号”将搭载歌曲31首,发射成功后,通过电视和广播可接收到卫星传回来的歌曲.
绕月探测工程是我国月球探测的第一期工程,即研制和发射第一颗月球探测卫星.该星将环绕月球运行,并将获得的探测数据资料传回地面.该工程由探月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统组成.现已确定探月卫星主要利用“东方红三号”卫星平台,运载火箭采用“长征三号甲”火箭,发射场选用西昌卫星发射中心,探测系统利用现有航天测控网,地面应用系统由中国科学院负责开发.
具体计划是,“长征三号甲”火箭从西昌发射中心起飞,将“嫦娥一号”卫星送入地球同步转移轨道后实现星箭分离,卫星最后进入环绕月球南、北极的圆形轨道运行,并对月球进行探测,轨道距离月面的高度为200公里.