- 中文名
- 嫦娥一号
- 所属国家
- 中国
- 发射地点
- 西昌卫星发射中心
- 发射时间
- 2007年10月24日18时05分（北京时间）
- 撞月时间
- 2009年3月1日（北京时间）
- 撞月地点
- 月球表面丰富海
研制历程
播报编辑
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 [4]。
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 [4]。
2002年3月，“月球资源探测卫星工程可行性”的立项报告提交 [4-5]。
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 [4]；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 [6]。
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 [6]。
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 [6]。
系统组成
播报编辑
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 [7]。
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 [8]。
任务载荷
播报编辑
运载物品
搭载乐曲
嫦娥一号搭载了30首中国歌曲在太空播放 [10]。
嫦娥一号搭载乐曲名称 | ||||
《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》 | 《我的中国心》 | 《高山流水》 |
《草原上升起不落的太阳》 | 《中国人》 | 《贵妃醉酒》选段 | 《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 | 《富饶辽阔的阿拉善》 | 《十二木卡姆选曲》 |
《东方之珠》 | 《在那遥远的地方》 | 《我是中国人》 | 《但愿人长久》 | 《东方红》 |
运行历程
播报编辑
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 [1]。
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 [1]。
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 [1]。
嫦娥一号变轨
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 [11]。
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 [12]。
2007年10月29日，嫦娥一号进行第三次变轨 [13]。
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 [14]。
2007年11月5日，嫦娥一号进入月球轨道 [15]。
2007年11月7日，嫦娥一号建立三体定向工作姿态。
2007年12月11日，"嫦娥一号"已对月球背面进行探测并获取影像图 [16]。
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 [2] [22]。
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 [17]。
嫦娥一号“撞月”
嫦娥一号“撞月”科学目标
播报编辑
科学任务
嫦娥一号的科学目标分别是获取月球表面三维影像；分析月球表面元素含量和物质类型分布；探测地月空间环境；探测月壤特性。
获取月球表面三维影像。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。
分析月球表面元素含量和物质类型分布。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。
探测地月空间环境。监测月球轨道附近的太阳风粒子、宇宙射线等活动，研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用。
探测月壤特性。借助微波辐射技术，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，推动月球资源利用研究。 [23]
科学成果
嫦娥一号圆满完成四大科学任务，成果卓著，高精度绘制全月球地形图，探明月表元素分布，解析地月空间环境奥秘，摸清月壤特性与资源潜力，为中国探月事业筑牢根基。
● 嫦娥一号利用CCD立体相机与激光高度计，首次实现中国自主测绘全月球数字地形模型，完成全球首幅高精度月球三维影像，覆盖月球南北纬70°范围。这一成果为月球撞击坑统计、地质单元划分及着陆区选址提供了关键基础数据，显著推动了月球演化历史研究。
● 嫦娥一号通过γ/X射线谱仪，首次绘制铀、钍、钾等14种元素的全月分布图，发现克里普岩（KREEP）富集区，完成中国首张自主月球元素资源图。这一成果不仅揭示了月球岩浆活动的历史痕迹，更为稀土、钍等战略性矿产的开发利用提供了关键科学依据。
●嫦娥一号首次记录了月球轨道的太阳风离子通量和宇宙射线强度数据，并发现地球磁尾会扰动月球等离子体环境。这些发现深化了人类对太阳风-月球相互作用的理解，为未来月球基地的辐射防护设计提供了重要数据支撑。
●基于微波辐射计的探测数据，嫦娥一号首次反演出全球月壤平均厚度为5-10米，并据此估算全月球氦-3总资源量超过100万吨。这项研究首次从科学层面证实了月球氦-3作为未来核聚变能源的巨大潜力，直接推动了21世纪国际月球资源探测的新一轮热潮。 [23]
技术创新
播报编辑
技术突破
- 轨道设计技术
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 [18]。
- 天线技术
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 [18]。
- 首次使用紫外月球敏感器
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 [18]。
- 采用三体定向
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 [18]。
- 温控技术
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 [18]。
太空实验
- 实验目的
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 [19]。
- 实验内容
序号 | 实验名称 |
|---|---|
1 | 紫外环月模式长期运行试验 |
2 | 太阳翼高温应对策略验证试验 |
3 | 伽玛谱仪宇宙背景数据获取试验 |
4 | 对日定向模式下的定向天线跟踪地球试验 |
5 | GNC自主变轨能力在轨试验 |
参考资料： [19] | |
所获荣誉
播报编辑
获奖单位 | 所获奖项 | 颁发单位 |
|---|---|---|
嫦娥一号研发团队 | 2007年感动中国特别奖 | 感动中国年度人物评选委员会 |
参考资料： [20] | ||
总体评价
播报编辑
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 [21]。（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 [19]。（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 [3]。（国家航天局 评）
