大家知不知道關於嫦娥壹號的最新知識？

嫦娥壹號概況

嫦娥壹號是中國的首顆繞月人造衛星，由中國空間技術研究院承擔研制。嫦娥壹號平臺以中國已成熟的東方紅三號衛星平臺為基礎進行研制，並充分繼承“中國資源二號衛星”、“中巴地球資源衛星”等衛星的現有成熟技術和產品，進行適應性改造。所謂適應性改造就是在繼承基礎上的創新、突破壹批關鍵技術。

衛星平臺利用東方紅三號衛星平臺技術研制，對結構、推進、電源、測控和數傳等8個分系統進行了適應性修改。嫦娥壹號星體為壹個2米×1.72米×2.2米的立方體，兩側各有壹個太陽能電池帆板，完全展開後最大跨度達18.1米，重2350千克。有效載荷包括CCD立體相機、成像光譜儀、太陽宇宙射線監測器和低能粒子探測器等科學探測儀器。

嫦娥壹號月球探測衛星由衛星平臺和有效載荷兩大部分組成。嫦娥壹號衛星平臺由結構分系統、熱控分系統、制導，導航與控制分系統、推進分系統、數據管理分系統、測控數傳分系統、定向天線分系統和有效載荷等9個分系統組成。這些分系統各司其職、協同工作，保證月球探測任務的順利完成。星上的有效載荷用於完成對月球的科學探測和試驗，其它分系統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。

嫦娥壹號的工程目標包括：研制、發射中國第壹顆探月衛星；初步掌握繞月探測基本技術；開展月球科學探測；建設月球探測航天工程系統；為月球探測後續工程積累經驗。嫦娥壹號負擔的任務包括4項科學任務：拍攝三維月球地形圖；探測月球上特殊元素的分布；探測月球土壤厚度以及氦-3的儲量；探測距離地球40萬公裏的空間環境。“嫦娥壹號”衛星主要用於獲取月球表面三維影像、分析月球表面有關物質元素的分布特點、探測月壤厚度、探測地月空間環境等。

根據中國月球探測工程的四項科學任務，在嫦娥壹號上搭載了8種24臺件科學探測儀器，重130千克，即微波探測儀系統、γ射線譜儀、X射線譜儀、激光高度計、太陽高能粒子探測器、太陽風離子探測器、CCD立體相機、幹涉成像光譜儀。

在初樣研制階段，有電性星和結構星這兩顆初樣衛星承擔衛星測試工作。電性星的試驗主要是用於壹些帶有電子性能的設備的綜合測試，結構星的試驗主要是要考核結構設計的合理性，和整星上溫度控制設計的合理性。兩顆初樣星進行整星測試。整個初樣測試階段持續到2007年6月份，隨後進入衛星正樣星的研制階段，進行“嫦娥壹號”正樣衛星的研制。

為了保證完成月球探測工程任務，對承擔衛星發射任務的長征三號甲火箭進行了41項可靠性的設計工作，以提高其運載可靠性。

“嫦娥壹號”月球探測衛星於2007年10月24日在西昌衛星發射中心由“長征三號甲”運載火箭發射升空。運行在距月球表面200千米的圓形極軌道上執行科學探測任務。將完成四項主要的科學任務。

北京時間2007年10月24日18時05分(UTC＋8時)左右，嫦娥壹號探測器從西昌衛星發射中心由長征三號甲運載火箭成功發射。衛星發射後，將用8天至9天時間完成調相軌道段、地月轉移軌道段和環月軌道段飛行。經過8次變軌後，於11月7日正式進入工作軌道。11月18日衛星轉為對月定向姿態，11月20日開始傳回探測數據。

2007年11月26日，中國國家航天局正式公布嫦娥壹號衛星傳回的第壹幅月面圖像。

月球探測工程準備

探月計劃醞釀10年

1994年進行了探月活動必要性和可行性研究，

1996年完成了探月衛星的技術方案研究，

1998年完成了衛星關鍵技術研究，以後又開展了深化論證工作。

月球探測工程立項

中國的探月計劃經過長期準備、10年論證，於2004年1月正式立項，被稱作“嫦娥工程”。該工程目前主要集中在繞月探測、月球三維影像分析、月球有用元素和物質類型的全球含量與分布調查、月壤厚度探查以及地月空間環境探測。

“嫦娥壹號”衛星有效載荷的研制測試工作由中國科學院空間科學與應用研究中心負責。

衛星有效載荷因不同的航天任務而異，搭載的科學探測的儀器和科學實驗的設備有效載荷包括微波探測儀分系統、空間環境探測分系統、有效載荷數據管理分系統等。微波探測儀分系統將主要對月壤的厚度進行估計和評測，這是國際上首次采用被動微波遙感手段對月表進行探測。空間環境探測分系統由太陽高能粒子探測器等3臺設備組成，將探測地月和近月的空間環境參數。還有用於拍攝地球表面照片的CCD相機。

任務與目標

中國首次月球探測工程四大科學任務：

壹、獲取月球表面三維立體影像，精細劃分月球表面的基本構造和地貌單元，進行月球表面撞擊坑形態、大小、分布、密度等的研究，為類地行星表面年齡的劃分和早期演化歷史研究提供基本數據，並為月面軟著陸區選址和月球基地位置優選提供基礎資料等。

二、分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點，主要是勘察月球表面有開發利用價值的鈦、鐵等14種元素的含量和分布，繪制各元素的全月球分布圖，月球巖石、礦物和地質學專題圖等，發現各元素在月表的富集區，評估月球礦產資源的開發利用前景等。

三、探測月壤厚度，即利用微波輻射技術，獲取月球表面月壤的厚度數據，從而得到月球表面年齡及其分布，並在此基礎上，估算核聚變發電燃料氦3的含量、資源分布及資源量等。

四、探測地球至月球的空間環境。月球與地球平均距離為38萬公裏，處於地球磁場空間的遠磁尾區域，衛星在此區域可探測太陽宇宙線高能粒子和太陽風等離子體，研究太陽風和月球以及地球磁場磁尾與月球的相互作用。

中國首次月球探測工程由月球探測衛星、運載火箭、發射場、測控和地面應用等五大系統組成，工程系統五項工程目標：

1）研制和發射我國第壹個月球探測衛星；

2）初步掌握繞月探測基本技術；

3）首次開展月球科學探測；

4）初步構建月球探測航天工程系統；

5）為月球探測後續工程積累經驗。

技術難點

1、軌道設計與飛行程序控制問題

2、衛星姿態控制的三矢量控制問題

3、衛星環境適應性設計

4、遠距離測控與通信問題

發射過程

“嫦娥壹號”衛星發射後首先將被送入壹個橢圓形地球同步軌道，這壹軌道離地面最近距離為200公裏，最遠為5.1萬公裏，探月衛星將用16小時環繞此軌道壹圈後，通過加速再進入壹個更大的橢圓軌道，距離地面最近距離為500公裏，最遠為12.8萬公裏，需要48小時才能環繞壹圈。此後，探測衛星不斷加速，開始“奔向”月球，大概經過114小時的飛行，在快要到達月球時，依靠控制火箭的反向助推減速。在被月球引力“俘獲”後，成為環月球衛星，最終在離月球表面200公裏高度的極月圓軌道繞月球飛行，開展拍攝三維影像等工作。衛星奔月總***需時114個小時，距離地球接近38.44萬公裏。而過去，中國發射的衛星距離地面壹般都在3.58萬公裏左右。

發射倒計時

36小時：部分系統進行最後“體檢”。

12小時：進入發射前功能檢查狀態。

8小時：進入發射程序，各系統進行輔助準備。

7小時：加註液氧。

5.5小時：加註液氫。

2小時：進入射前系統。地面開始給系統加電，同時各種口令也在這時開始下發。

40分鐘：3號塔架回轉平臺開始展開。

15分鐘：最後壹批人員撤離。

90秒：轉電。從地面給系統供電，變為系統內部電池供電。

60秒：從塔架後伸向前塔的橘黃色電纜擺桿此時擺開，準備為火箭點火、發射。

40秒：01號指揮員開始報告倒計時。

30秒：牽動。是過去發射系統的專有命令，盡管現在已經不再使用有關系統，但這壹程序沿用至今。

10秒：點火倒計時。

0秒：點火。

發射過程

2007年10月24日18時05分04.602秒成功發射升空！

18:07火箭壹二級分離

18:09整流罩分離火箭飛出大氣層

18:10火箭二三級分離

18:15火箭三級發動機壹次關機星箭結合體進入滑行階段

18:25衛星進入初始地球軌道

18:26三級火箭二次點火

18:28三級火箭發動機二次關閉

18:29星箭分離衛星進入近地點205公裏，遠地點50930公裏，周期16小時的超地球同步軌道。

18:36衛星指控轉入北京航天飛行控制中心

18:59衛星太陽能帆板打開

10月24日19時15分確定發射成功！

變軌過程

重要性

10月24日18時29分，星箭成功分離之後，嫦娥壹號衛星進入近地點為205公裏，遠地點為50930公裏，周期為16小時的超地球同步軌道。衛星在這個軌道上“奔跑”壹圈半後，預計於25日下午進行第壹次變軌。變軌後，衛星軌道近地點將擡高到離地球約600公裏的地方。衛星和運載火箭分離後，需要4次變軌，才能逐步加速到地月轉移軌道的入口速度。每次近地點加速的時間只有短短的幾分鐘，必須在短時間內及時向衛星發出指令，而衛星發動機必須精確響應，否則衛星就有可能飛向別的方向。

10月25日17時55分，北京航天飛行控制中心對嫦娥壹號衛星實施首次變軌控制並獲得成功。這次變軌是在衛星運行到遠地點時實施的，而此後將要進行的3次變軌均在近地點實施。

在對衛星的運行軌道實施變軌控制時，壹般選擇在近地點和遠地點完成，這樣做可以最大限度地節省衛星上所攜帶的燃料。嫦娥壹號衛星的首次變軌之所以選擇在遠地點實施，是為了擡高衛星近地點的軌道高度。只有在遠地點變軌才能擡高近地點的軌道高度。要改變遠地點的高度就需要在近地點實施變軌。第壹次變軌把衛星近地點的高度擡高後，就會增加布置在近地點附近測量船的跟蹤測控時間，有利於監視變軌過程。因為，衛星離地面越高，測控站、船跟蹤測控的時間就會越長，這就為以後要進行的3次近地點變軌打下堅實的基礎。

按照測控方案安排，10月26日將對嫦娥壹號衛星實施第壹次近地點變軌。變軌後，衛星將進入遠地點為71400千米、周期為24小時的運行軌道。第二次近地點變軌後，衛星將進入遠地點為121700千米、周期為48小時的繞地運行軌道。第三次近地點變軌時，衛星將進入地月轉移軌道，踏上長達5天的奔月征途。

根據開普勒關於行星運動的三大定律的第壹定律：所有行星的運動軌道都是橢圓，太陽位於橢圓的壹個焦點。在以太陽S為極點、近日點方向SP為極軸的極坐標中，行星相對於太陽的運動軌跡為橢圓PP1P2P'1P'，PSP'=2a表示橢圓的長徑。這個定律也適用於衛星系統。既然是橢圓軌道，當然就有離的最近的和離的最遠的地方，所以，環繞地球飛行的飛行物，在橢圓的軌道上（離地球）最遠的就是遠地點，最近的就是近地點。

變軌過程

2007年10月25日17時55分完成第壹次變軌指令發出130秒後，衛星近地點高度由約200公裏擡高到約600公裏，變軌圓滿成功。這次變軌表明，嫦娥壹號衛星推進系統工作正常，也為隨後進行的3次近地點變軌奠定了基礎。這次變軌是嫦娥壹號衛星在約16小時周期的大橢圓軌道上運行壹圈半後，在第二個遠地點時實施的。

北京時間10月26日17時44分，遠望三號測量船消息，嫦娥壹號衛星成功實施第二次變軌。這是衛星的第壹次近地點變軌。嫦娥壹號衛星第二次變軌後，將進入24小時周期軌道。遠地點高度由5萬多公裏提高到7萬多公裏。

北京時間10月29日18時01分39秒，遠望三號測量船消息，衛星成功實施第三次變軌。10月29日第二次近地點變軌，衛星遠地點高度由7萬余公裏提高到12萬余公裏，開創了我國最遠航天測控的新紀錄。進入繞地飛行48小時周期軌道。

北京時間10月31日17時28分，嫦娥壹號衛星成功實施第四次變軌，順利進入地月轉移軌道，開始飛向月球。衛星遠地點高度由12萬余公裏提高到37萬余公裏，進入114小時地月轉移軌道。這也是衛星入軌後的第三次近地點變軌。北京時間17時15分，嫦娥壹號衛星接到指令，發動機工作784秒後，正常關機。北京飛控中心對各項測量數據的計算表明，衛星變軌成功。由繞地飛行軌道順利進入地月轉移軌道。

11月2日上午10時33分，嫦娥壹號衛星成功實施了首次軌道中途修正。10時25分，嫦娥壹號衛星按照指令要求，星上裝載的兩個小推力發動機點火成功，對衛星飛行航向實施修正。10時33分，發動機關機，衛星首次軌道修正完成。（後取消）

脫離地球

“嫦娥壹號”衛星在發射升空後要先圍繞地球用5天的時間轉5圈，第壹個階段是繞3圈，每圈16小時，第二階段是用24小時繞壹圈，第3個階段是用48小時繞壹圈。

火箭把衛星送入軌道後，地面註入指令，衛星主發動機點火實施變軌，將近地點擡高到約600公裏，讓衛星經過測控站上方時速度相對減少，便於後續控制。第二、三、四次點火實施變軌，讓衛星不斷加速：這3次變軌目的都是加速，每變軌壹次，衛星的速度就增加壹點，通過3次累積，衛星加速到10.916公裏/秒以上的進入地月轉移軌道的最低速度，向月球飛去。

近月制動

11月5日11月5日11時15分，嫦娥壹號衛星主發動機點火，第壹次近月制動開始，嫦娥近月制動將持續22分鐘。11時37分，嫦娥壹號衛星主發動機關機，第壹次近月制動結束。到達距離月球420公裏，第壹次近月制動進入12小時月球軌道。

11月6日第二次近月制動進入近月點200公裏，遠月點1700公裏，周期為3.5小時的軌道，運行3圈。

11月7日8時24分，第三次近月制動開始，這次近月制動將持續10分鐘。8時34分成功完成第三次近月制動，衛星進入周期為127分鐘，環繞月球南、北極的，高度200公裏的極月圓形環月工作軌道。

嫦娥壹號日誌

“嫦娥工程”十大關節點

10月24日18時05分，在西昌衛星發射中心，長征三號甲運載火箭攜帶嫦娥壹號衛星順利升空——“嫦娥壹號”開始奔月之旅。

在嫦娥壹號衛星飛向38萬公裏外月球的過程中中，需要進行壹系列高度復雜又充滿風險的動作。

中國繞月探測工程總指揮欒恩傑在接受新華社記者采訪時說。“如果從衛星發射到最後數據分析過程的10個關鍵環節都能順利完成，那麽我國首次繞月探測就圓滿成功了。”

關節點壹：運載火箭發射

將嫦娥壹號衛星送上太空的，是長征三號甲運載火箭。

綜觀人類探月史，美國和蘇聯在20世紀的探月活動，因運載火箭故障造成的探測失利占了很大比重。因此，運載火箭的高可靠性，是確保探月成功的必要前提。

這次發射是長征三號甲運載火箭的第15次發射，迄今這壹型號火箭的發射成功率為100％。此前，長征三號甲運載火箭與應用廣泛的東方紅3號衛星平臺曾多次“聯姻”，每次都取得圓滿成功，用來在東方紅3號衛星平臺上研制而成的嫦娥壹號衛星，再合適不過了。

在中國現有的3個航天發射場中，只有西昌衛星發射中心具備發射長征三號甲等大推力火箭的能力，而且這裏緯度低、海拔高、交通便利，是發射各類地球同步軌道衛星的理想場所。

關節點二：入軌

衛星能否準確進入預定軌道，是判斷發射是否成功的重要標誌。

長征三號甲運載火箭在發射嫦娥壹號衛星時，通過第壹、二級和第三級的第壹次點火，先將衛星送入近地軌道，並在近地軌道滑行飛行壹段時間。

在火箭起飛的第1249秒，三級火箭第二次點火；第1373秒，三級火箭二次點火發動機關機。第1473秒，星箭分離成功，嫦娥壹號衛星進入近地點約200千米、遠地點約51000千米、運行時間為16小時的大橢圓軌道，成為壹顆繞地球飛行的衛星。

關節點三：變軌

嫦娥壹號衛星在16小時軌道飛行壹圈半後，10月25日，地面註入指令，衛星上推力為50牛頓的調姿發動機開始點火，約4分鐘後，推力為490牛頓的主發動機點火實施變軌，將衛星軌道近地點擡高到離地球約600公裏的地方。

10月26日，當衛星再次到達近地點時，衛星主發動機再次打開，巨大的推力使衛星上升到24小時軌道。

在24小時軌道上運行3圈後，10月29日衛星上的主發動機第三次點火，實施第二次近地點變軌，嫦娥壹號衛星進入48小時軌道。

這幾次變軌都是通過衛星上的發動機使衛星加速。從理論上講壹次變軌就可以實現，但為了充分利用燃料，同時也為了方便地面控制，把變軌逐步分解。

關節點四：奔月

在3條大橢圓軌道上經過7天後，嫦娥壹號衛星將正式奔月。

10月31日，當衛星再壹次抵達近地點時，主發動機打開，衛星的速度在短短幾分鐘之內提高到10.916千米／秒以上，進入地月轉移軌道，真正開始了從地球向月球的飛越。

嫦娥壹號衛星選擇這樣的奔月方式，有著3方面的優點：壹是可以確保重力損耗控制在5％以下；二是將幾次近地點機動安排在同壹地區，有利於地面監測；三是安排了24小時軌道，可以比較方便地解決發射日期延後的問題。

關節點五：修正

在地月轉移軌道，也就是從地球軌道到月球軌道的這段距離，嫦娥壹號衛星需要飛行約114個小時。

在人類探月活動的歷史上，曾多次發生探測器未能實現月球的捕獲而丟失在星際間的事故，這大多是由於飛行過程中衛星姿態和速度控制不精確造成的。如果衛星在地月轉移軌道近地點有1米／秒的速度誤差或1千米的高度誤差，飛到月球附近時都將產生幾千千米的位置誤差。

在高速飛行的過程中，嫦娥壹號衛星必須在地面的指令下進行中途軌道修正。壹般來講，至少需要進行兩次修正，第壹次是在進入地月轉移軌道的壹天之內，第二次是在到達月球的前壹天內。這些指令，都是由設在北京的航天飛行控制中心發出的。

關節點六：制動

11月5日前後，當嫦娥壹號衛星到達距月球200千米位置時，需要實施第壹次近月制動，所謂近月制動，就是給在地月轉移軌道高速飛行的衛星減緩速度，需要進行減速制動，完成“太空剎車減速”，才能被月球引力捕獲，建立正常姿態，進行環月飛行。成為繞月飛行的衛星。

嫦娥壹號衛星在地月轉移軌道上經過114小時來到距月球約200公裏的近月點時，衛星飛行速度達到每秒約2.4公裏，如不及時有效制動，衛星將飛離月球，與月球的再次交匯將更加困難。如果制動量過大，將會撞擊月球。。“減速制動”是否成功，關鍵取決於衛星當時的位置和速度矢量是否正確。經過多次復核、復算，中國已具備對距地球38萬公裏衛星進行精確測控的能力。

關節點七：繞月

11月5日11時25分，嫦娥壹號衛星第壹次近月制動，從地月轉移軌道進入12小時月球軌道。從這壹刻起，嫦娥壹號衛星成為真正的繞月衛星。

11月6日，嫦娥壹號衛星進行第二次近月制動，速度進壹步降低，衛星進入3.5小時軌道，並在這個軌道上運行7圈。

11月7日，嫦娥壹號衛星進行第三次近月制動，進入127分鐘月球極月軌道。這是衛星繞月飛行的工作軌道。這個軌道為圓形，離月球表面200千米。

這時的嫦娥壹號衛星，將向地面傳回經過公眾投票選出的30首歌曲。

關節點八：探測

建立月球工作軌道後，嫦娥壹號衛星攜帶的8種科學儀器將開始為完成4項科學任務目標展開工作。

衛星所攜帶的CCD立體相機傳回第壹張月球照片，這是繞月成功的重要標誌。

幹涉成像光譜儀、激光高度計、CCD立體相機將***同完成獲取月球表面三維立體影像；γ射線譜儀、X射線譜儀將攜手對月球表面有用元素及物質類型的含量和分布進行辨析。

首次被應用到月球探測中的微波探測儀，將對月壤厚度和氦-3資源量展開探測；而由太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器組成的空間環境探測系統，將通過不間斷地捕捉質子、電子和離子，對4萬到40萬千米範圍的“地-月”空間環境展開探測。

關節點九：傳輸

按照科學家的通俗說法，這次為“嫦娥”買的是“單程票”。嫦娥壹號衛星，需要從38萬千米外將探測數據傳回地球。

嫦娥壹號衛星攜帶的傳輸天線有兩部：壹部是定向天線，方向始終對著地球上的接收天線；壹部是全向天線，也就是沒有固定方向的天線。

空間衰減、時間延遲，使得地面接收月球探測數據的技術難度大大增加。地面應用系統為此專門建造了兩座被稱為射電望遠鏡的大口徑天線：壹座在北京密雲，天線口徑達50米；壹座在雲南昆明，口徑達40米。兩座大口徑天線，時刻註視著嫦娥壹號衛星的壹舉壹動，把衛星傳輸來的信息全部收集起來。

關節點十：研究

嫦娥壹號衛星獲得的數據十分珍貴。能否充分利用好這些數據，將決定著探月活動價值的高低。

傳到地面的數據將被送到設在北京的地面應用系統總部，進行預處理。完成預處理的數據，將由地面應用系統組織更多的科學家和技術人員進行進壹步的研究和處理，得出最新的研究成果或科學發現。

國家航天局宣布，嫦娥壹號衛星獲得的許多數據將完全公開，供全世界的科學家研究分享。中國“嫦娥”，將為人類的航天事業作出自己的貢獻。

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