嫦娥一號是中國探月計劃中的第一顆繞月人造衛(wèi)星，以中國古代神話人物嫦娥命名。

2007年10月24日，嫦娥一號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空；2009年3月1日，嫦娥一號完成使命，撞擊月球表面預(yù)定地點。

嫦娥一號衛(wèi)星首次繞月探測的成功，樹立了中國航天的第三個里程碑，突破了一大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，使中國成為世界上為數(shù)不多具有深空探測能力的國家。

研制歷程

歷史背景

1994年，中國組織相關(guān)專家對開展月球探測的必要性和可行性進行過初步分析與論證，認(rèn)為中國已有能力開展月球探測，但由于各種原因，探月計劃未能啟動。

2000年8月，由王大珩等9位院士和總裝備部、航天科技集團、科技部、中科院和高等院校專家組成的評審組成立，對中國科學(xué)院提出的“月球資源探測衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)與有效載荷”進行了論證評審。

2001年，由中國科學(xué)院相關(guān)單位組成的專家研究小組成立，有效載荷等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和地面應(yīng)用系統(tǒng)等的研究工作開始展開；10月，中國月球探測計劃項目立項。

2002年3月，“月球資源探測衛(wèi)星工程可行性”的立項報告提交。

研發(fā)進程

2004年1月，中國月球探測一期工程正式啟動，各項工作進入工程實施階段；2月25日，中國月球探測工程“嫦娥工程”宣布實施；4月30日，嫦娥一號通過初樣詳細(xì)設(shè)計評審，衛(wèi)星轉(zhuǎn)入初樣研制階段。

2005年11月，嫦娥一號完成了初樣研制工作；12月，嫦娥一號通過了整星正樣設(shè)計評審，衛(wèi)星轉(zhuǎn)入正樣研制階段。

2007年1月19日，嫦娥一號通過整星出廠評審；2月，嫦娥一號衛(wèi)星的發(fā)射窗口確定調(diào)整為2007年10月；8月，嫦娥一號再次待命進場。

系統(tǒng)組成

嫦娥一號星體為立方體，兩側(cè)各有一個太陽帆板，最大跨度達18.1米，重2350千克，工作壽命一年。

嫦娥一號衛(wèi)星平臺由結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制分系統(tǒng)、推進分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、測控數(shù)傳分系統(tǒng)、定向天線分系統(tǒng)和有效載荷等9個分系統(tǒng)組成。這些分系統(tǒng)各司其職、協(xié)同工作，保證月球探測任務(wù)的順利完成。星上的有效載荷用于完成對月球的科學(xué)探測和試驗，其它分系統(tǒng)則為有效載荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保證服務(wù)。

任務(wù)載荷

運載物品

嫦娥一號上搭載了8種24臺件科學(xué)探測儀器，重130千克，即微波探測儀系統(tǒng)、γ射線譜儀、X射線譜儀、激光高度計、太陽高能粒子探測器、太陽風(fēng)離子探測器、CCD立體相機、干涉成像光譜儀。

搭載樂曲

嫦娥一號搭載了30首中國歌曲在太空播放。

嫦娥一號搭載樂曲名稱

《誰不說俺家鄉(xiāng)好》 《愛我中華》 《歌唱祖國》 《梁山伯與祝英臺》 《我的祖國》

《走進新時代》 《二泉映月》 《黃河頌》 《青藏高原》 《長江之歌》

《在希望的田野上》 《春天的故事》 《七子之歌》 《我的中國心》 《高山流水》

《草原上升起不落的太陽》 《中國人》 《貴妃醉酒》選段 《難忘今宵》 《歌聲與微笑》

《春節(jié)序曲》 《半個月亮爬上來》 《游園驚夢》選段 《富饒遼闊的阿拉善》 《十二木卡姆選曲》

《東方之珠》 《在那遙遠(yuǎn)的地方》 《我是中國人》 《但愿人長久》 《東方紅》

運行歷程

發(fā)射升空

2007年10月24日18:03:30，長征三號甲火箭由地面供電轉(zhuǎn)為自身供電，3塊蓄電池分別裝在火箭儀器艙、三級尾艙、二級相間段；18:05，嫦娥一號點火發(fā)射；18:05:04，嫦娥一號升空。

發(fā)射第148秒，火箭一二級分離；第243秒，整流罩分離，火箭飛出了稠密的大氣層；第271秒，火箭二三級分離；第609秒，三級發(fā)動機一次關(guān)機，星箭結(jié)合體進入滑行階段；第1249秒，三級二次點火；第1373秒，三級二次發(fā)動機關(guān)機；第1473秒，星箭分離，嫦娥一號入軌。

2007年10月24日18:45，嫦娥一號建立巡航姿態(tài)；19時，嫦娥一號太陽帆板成功展開，開始吸收太陽能為衛(wèi)星供電；19時10分，嫦娥一號準(zhǔn)確入軌。

在軌運行

2007年10月25日，嫦娥一號進行首次變軌，衛(wèi)星近地點高度由約200千米抬升至約600千米。

2007年10月26日，嫦娥一號進行第二次變軌，進入到24小時運行軌道。

2007年10月29日，嫦娥一號進行第三次變軌。

2007年10月31日，嫦娥一號進行第四次變軌，由繞地飛行軌道進入地月轉(zhuǎn)移軌道。

2007年11月5日，嫦娥一號進入月球軌道。

2007年11月7日，嫦娥一號建立三體定向工作姿態(tài)。

2007年12月11日，"嫦娥一號"已對月球背面進行探測并獲取影像圖。

受控撞月

2009年3月1日，“嫦娥一號”在豐富海區(qū)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國的印記。

嫦娥一號撞月地點位于月球東經(jīng)52.36度、南緯1.50度的豐富海區(qū)域。

技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)突破

軌道設(shè)計技術(shù)

為使嫦娥在繞月軌道上任何一處的位置都對月面拍照，并具有相同的分辨率，軌道高度要求保持穩(wěn)定，嫦娥一號的工作軌道選擇了繞月極軌道，高度為200千米，運行周期約為127分鐘。嫦娥一號在這一軌道運行所需能量最少，發(fā)射和變軌過程風(fēng)險最低，為中國月球探測工程和此后的深空探測軌道設(shè)計積累了經(jīng)驗。

天線技術(shù)

天線的口徑和探測距離成正比，增大天線口徑可以增加航天測控的距離，提高航天測控網(wǎng)的深空探測能力。嫦娥一號團隊在喀什站和青島站新建了2個18米直徑的天線，提高了遠(yuǎn)距離測控精度，使地面站測控距離從地球近程范圍延伸到月球范圍，保證了嫦娥一號在距離地球4.0×105千米遠(yuǎn)的太空仍能很好地建立星地間數(shù)傳與測控信號的無線通信鏈路，為嫦娥一號圓滿完成運行與科學(xué)探測任務(wù)奠定了堅實基礎(chǔ)。

首次使用紫外月球敏感器

嫦娥一號使用紫外月球敏感器觀察月球，可以滿足各種月相下工作是需求，包括新月、上弦月、滿月、下弦月，甚至出現(xiàn)日全食時也可以正常工作，無需地面站支持，即可直接獲得對月的俯仰角和滾動角，確定繞月探測器飛行軌道是否平行于月面。

采用三體定向

嫦娥一號采用三體定向：太陽電池翼對太陽定向，探測儀器對月球定向，收發(fā)天線瞄向地球。嫦娥一號首次采用雙軸天線自主指向控制技術(shù)，使天線可以上下左右自由活動，能在半球空間內(nèi)實現(xiàn)高精度指向定位要求，從而具有對地球的跟蹤指向能力，將科學(xué)探測和遙測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳回地球，并降低通信天線的功耗。

溫控技術(shù)

嫦娥一號繞月飛行時，會受到太陽、月球、月球陰影、地球陰影和太空寒冷背景的影響，外部熱環(huán)境非常惡劣復(fù)雜，月球表面溫度變化劇烈，溫差變化在120至180攝氏度之間。因此需研制出同時適應(yīng)地月轉(zhuǎn)移和月球環(huán)境的溫控系統(tǒng)，使嫦娥一號在熱的時候能夠散熱，寒冷環(huán)境下又能夠保證衛(wèi)星溫度。

太空實驗

實驗?zāi)康?/strong>

1、通過進行嫦娥一號衛(wèi)星平臺在各種極限條件下的試驗，驗證各種臨界工況的應(yīng)對措施，此后衛(wèi)星平臺設(shè)計和優(yōu)化，提供第一手在軌數(shù)據(jù)。

2、為中國后續(xù)月球探測任務(wù)進行先期試驗驗證。對于在嫦娥二號、三號衛(wèi)星研制中，在軌飛行控制程序設(shè)計提供依據(jù)。

3、通過對衛(wèi)星部分關(guān)鍵設(shè)備進行必要的長壽命可靠性考核，驗證其執(zhí)行更遙遠(yuǎn)的深空探測任務(wù)的可能性。

4、通過有效載荷的開機試驗，最大限度地獲取科學(xué)探測數(shù)據(jù)。

實驗內(nèi)容

序號 實驗名稱

1 紫外環(huán)月模式長期運行試驗

2 太陽翼高溫應(yīng)對策略驗證試驗

3 伽瑪譜儀宇宙背景數(shù)據(jù)獲取試驗

4 對日定向模式下的定向天線跟蹤地球試驗

5 GNC自主變軌能力在軌試驗

所獲榮譽

獲獎單位 所獲獎項 頒發(fā)單位

嫦娥一號研發(fā)團隊 2007年感動中國特別獎 感動中國年度人物評選委員會

總體評價

嫦娥一號衛(wèi)星在軌運行一年中，共傳回1.37TB的有效科學(xué)探測數(shù)據(jù)，獲取了全月球影像圖、月表部分化學(xué)元素分布等一批科學(xué)研究成果，圓滿實現(xiàn)工程目標(biāo)和科學(xué)目標(biāo)。（中國政府網(wǎng)評）

嫦娥一號衛(wèi)星開展的在軌試驗，充分利用衛(wèi)星的延壽期，獲得了大量有價值的試驗數(shù)據(jù)，為嫦娥二號、三號衛(wèi)星的研制，提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對中國月球探測二期工程的開展和其它深空探測計劃的實施，具有重要的工程意義、科學(xué)意義和實踐意義。（人民網(wǎng)評）

嫦娥一號衛(wèi)星首次繞月探測的圓滿成功，樹立了中國航天的第三個里程碑，突破并掌握一大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，使中國成為世界上為數(shù)不多的具有深空探測能力的國家，實現(xiàn)了多個中國航天史及航天器的“第一”：第一次研制并成功發(fā)射中國首顆繞月探測衛(wèi)星；第一次實現(xiàn)了繞月飛行和科學(xué)探測；第一次形成了深空探測任務(wù)的總體設(shè)計思路和研制流程，這些都充分體現(xiàn)出中國綜合國力顯著增強，自主創(chuàng)新能力和科技水平不斷提高。（國家航天局評）