嫦娥一號(hào)是中國探月計(jì)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(hào)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(hào)完成使命，撞擊月球表面預(yù)定地點(diǎn)。

嫦娥一號(hào)衛(wèi)星首次繞月探測(cè)的成功，樹立了中國航天的第三個(gè)里程碑，突破了一大批具有自主知識(shí)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(cè)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(duì)開展月球探測(cè)的必要性和可行性進(jìn)行過初步分析與論證，認(rèn)為中國已有能力開展月球探測(cè)，但由于各種原因，探月計(jì)劃未能啟動(dòng)。

2000年8月，由王大珩等9位院士和總裝備部、航天科技集團(tuán)、科技部、中科院和高等院校專家組成的評(píng)審組成立，對(duì)中國科學(xué)院提出的“月球資源探測(cè)衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)與有效載荷”進(jìn)行了論證評(píng)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(cè)計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)。

2002年3月，“月球資源探測(cè)衛(wèi)星工程可行性”的立項(xiàng)報(bào)告提交。

研發(fā)進(jìn)程

2004年1月，中國月球探測(cè)一期工程正式啟動(dòng)，各項(xiàng)工作進(jìn)入工程實(shí)施階段；2月25日，中國月球探測(cè)工程“嫦娥工程”宣布實(shí)施；4月30日，嫦娥一號(hào)通過初樣詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審，衛(wèi)星轉(zhuǎn)入初樣研制階段。

2005年11月，嫦娥一號(hào)完成了初樣研制工作；12月，嫦娥一號(hào)通過了整星正樣設(shè)計(jì)評(píng)審，衛(wèi)星轉(zhuǎn)入正樣研制階段。

2007年1月19日，嫦娥一號(hào)通過整星出廠評(píng)審；2月，嫦娥一號(hào)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(hào)再次待命進(jìn)場(chǎng)。

系統(tǒng)組成

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

嫦娥一號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)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(jìn)分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、測(cè)控?cái)?shù)傳分系統(tǒng)、定向天線分系統(tǒng)和有效載荷等9個(gè)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(cè)任務(wù)的順利完成。星上的有效載荷用于完成對(duì)月球的科學(xué)探測(cè)和試驗(yàn)，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(yùn)載物品

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

搭載樂曲

嫦娥一號(hào)搭載了30首中國歌曲在太空播放。

嫦娥一號(hào)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(tái)》 《我的祖國》

《走進(jìn)新時(shí)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(gè)月亮爬上來》 《游園驚夢(mèng)》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(yùn)行歷程

發(fā)射升空

2007年10月24日18:03:30，長征三號(hào)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(jí)尾艙、二級(jí)相間段；18:05，嫦娥一號(hào)點(diǎn)火發(fā)射；18:05:04，嫦娥一號(hào)升空。

發(fā)射第148秒，火箭一二級(jí)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(jí)分離；第609秒，三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)一次關(guān)機(jī)，星箭結(jié)合體進(jìn)入滑行階段；第1249秒，三級(jí)二次點(diǎn)火；第1373秒，三級(jí)二次發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)；第1473秒，星箭分離，嫦娥一號(hào)入軌。

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

在軌運(yùn)行

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

2007年10月26日，嫦娥一號(hào)進(jìn)行第二次變軌，進(jìn)入到24小時(shí)運(yùn)行軌道。

2007年10月29日，嫦娥一號(hào)進(jìn)行第三次變軌。

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

2007年11月5日，嫦娥一號(hào)進(jìn)入月球軌道。

2007年11月7日，嫦娥一號(hào)建立三體定向工作姿態(tài)。

2007年12月11日，"嫦娥一號(hào)"已對(duì)月球背面進(jìn)行探測(cè)并獲取影像圖。

受控撞月

2009年3月1日，“嫦娥一號(hào)”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(hào)撞月地點(diǎn)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(jì)技術(shù)

為使嫦娥在繞月軌道上任何一處的位置都對(duì)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(hào)的工作軌道選擇了繞月極軌道，高度為200千米，運(yùn)行周期約為127分鐘。嫦娥一號(hào)在這一軌道運(yùn)行所需能量最少，發(fā)射和變軌過程風(fēng)險(xiǎn)最低，為中國月球探測(cè)工程和此后的深空探測(cè)軌道設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。

天線技術(shù)

天線的口徑和探測(cè)距離成正比，增大天線口徑可以增加航天測(cè)控的距離，提高航天測(cè)控網(wǎng)的深空探測(cè)能力。嫦娥一號(hào)團(tuán)隊(duì)在喀什站和青島站新建了2個(gè)18米直徑的天線，提高了遠(yuǎn)距離測(cè)控精度，使地面站測(cè)控距離從地球近程范圍延伸到月球范圍，保證了嫦娥一號(hào)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(cè)控信號(hào)的無線通信鏈路，為嫦娥一號(hào)圓滿完成運(yùn)行與科學(xué)探測(cè)任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

首次使用紫外月球敏感器

嫦娥一號(hào)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(shí)也可以正常工作，無需地面站支持，即可直接獲得對(duì)月的俯仰角和滾動(dòng)角，確定繞月探測(cè)器飛行軌道是否平行于月面。

采用三體定向

嫦娥一號(hào)采用三體定向：太陽電池翼對(duì)太陽定向，探測(cè)儀器對(duì)月球定向，收發(fā)天線瞄向地球。嫦娥一號(hào)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(dòng)，能在半球空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度指向定位要求，從而具有對(duì)地球的跟蹤指向能力，將科學(xué)探測(cè)和遙測(cè)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(hào)繞月飛行時(shí)，會(huì)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(shí)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(hào)在熱的時(shí)候能夠散熱，寒冷環(huán)境下又能夠保證衛(wèi)星溫度。

太空實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1、通過進(jìn)行嫦娥一號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)在各種極限條件下的試驗(yàn)，驗(yàn)證各種臨界工況的應(yīng)對(duì)措施，此后衛(wèi)星平臺(tái)設(shè)計(jì)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(cè)任務(wù)進(jìn)行先期試驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)于在嫦娥二號(hào)、三號(hào)衛(wèi)星研制中，在軌飛行控制程序設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

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

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

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

序號(hào) 實(shí)驗(yàn)名稱

1 紫外環(huán)月模式長期運(yùn)行試驗(yàn)

2 太陽翼高溫應(yīng)對(duì)策略驗(yàn)證試驗(yàn)

3 伽瑪譜儀宇宙背景數(shù)據(jù)獲取試驗(yàn)

4 對(duì)日定向模式下的定向天線跟蹤地球試驗(yàn)

5 GNC自主變軌能力在軌試驗(yàn)

所獲榮譽(yù)

獲獎(jiǎng)單位 所獲獎(jiǎng)項(xiàng) 頒發(fā)單位

嫦娥一號(hào)研發(fā)團(tuán)隊(duì) 2007年感動(dòng)中國特別獎(jiǎng) 感動(dòng)中國年度人物評(píng)選委員會(huì)

總體評(píng)價(jià)

嫦娥一號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行一年中，共傳回1.37TB的有效科學(xué)探測(cè)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(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)和科學(xué)目標(biāo)。（中國政府網(wǎng)評(píng)）

嫦娥一號(hào)衛(wèi)星開展的在軌試驗(yàn)，充分利用衛(wèi)星的延壽期，獲得了大量有價(jià)值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為嫦娥二號(hào)、三號(hào)衛(wèi)星的研制，提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)中國月球探測(cè)二期工程的開展和其它深空探測(cè)計(jì)劃的實(shí)施，具有重要的工程意義、科學(xué)意義和實(shí)踐意義。（人民網(wǎng)評(píng)）

嫦娥一號(hào)衛(wèi)星首次繞月探測(cè)的圓滿成功，樹立了中國航天的第三個(gè)里程碑，突破并掌握一大批具有自主知識(shí)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(cè)能力的國家，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)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(cè)衛(wèi)星；第一次實(shí)現(xiàn)了繞月飛行和科學(xué)探測(cè)；第一次形成了深空探測(cè)任務(wù)的總體設(shè)計(jì)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(qiáng)，自主創(chuàng)新能力和科技水平不斷提高。（國家航天局評(píng)）