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1、時間：北京時間2007年10月24日,探測器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射
　　“嫦娥一號”（Chang'E1）衛(wèi)星由中國空間技術研究院承擔研制,以中國古代神話人物嫦娥命名,主要用于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(huán)境等.在初樣研制階段,有電性星和結構星這兩顆初樣衛(wèi)星承擔衛(wèi)星測試工作.嫦娥一號平臺以中國已成熟的東方紅三號衛(wèi)星平臺為基礎進行研制,星體尺寸為2000毫米×1720毫米×2200毫米,并充分繼承中國資源二號衛(wèi)星、“中巴地球資源衛(wèi)星”等衛(wèi)星的現(xiàn)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上的創(chuàng)新,突破一批關鍵技術.
　　概況
　　嫦娥一號星體為立方體,兩側各有一個太陽帆板,最大跨度達18.1米,重2350千克,工作壽命一年.它將運行在距月球表面200千米的圓形極軌道上.
　　該衛(wèi)星平臺由結構分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、制導,導航與控制分系統(tǒng)、推進分系統(tǒng)、數(shù)據管理分系統(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,保證月球探測任務的順利完成.星上的有效載荷用于完成對月球的科學探測和試驗,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.
　　根據我國探月衛(wèi)星工程的四大科學目標,在嫦娥一號上搭載了8種24臺件科學探測儀器,重130千克,即微波探測儀系統(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、太陽風離子探測器、CCD立體相機、干涉成像光譜儀.
　　航天專家介紹,電性星的試驗主要是用于一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.目前,這兩顆初樣星的結構制造已經完成,將在年底以前開始整星測試.在這個基礎上,再進行“嫦娥一號”正樣衛(wèi)星的研制.據介紹,整個初樣測試階段持續(xù)到2007年6月份,隨后將進入衛(wèi)星正樣星的研制階段.
　　為了保證完成月球探測工程任務,科研人員對承擔衛(wèi)星發(fā)射任務的長三甲火箭進行了41項可靠性的設計工作,以提高其運載可靠性.
　　嫦娥一號是我國的首顆繞月人造衛(wèi)星.以中國古代神話人物嫦娥命名,已于2007年10月24日18時05分(UTC＋8時)左右在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空,整個“奔月”過程大概需要8-9天.預計衛(wèi)星的總重量為2350千克左右,壽命大于1年.該衛(wèi)星的主要探測目標是：獲取月球表面的三維立體影像；分析月球表面有用元素的含量和物質類型的分布特點；探測月壤厚度和地球至月亮的空間環(huán)境.
　　技術難點
　　軌道設計與飛行程序控制問題
　　2、衛(wèi)星姿態(tài)控制的三矢量控制問題
　　3、衛(wèi)星環(huán)境適應性設計
　　4、遠距離測控與通信問題
　　“嫦娥一號”衛(wèi)星由中國空間技術研究院承擔研制,主要用于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(huán)境等.“嫦娥一號”月球探測衛(wèi)星由衛(wèi)星平臺和有效載荷兩大部分組成.衛(wèi)星平臺利用東方紅三號衛(wèi)星平臺技術研制,科研人員對結構、推進、電源、測控和數(shù)傳等8個分系統(tǒng)進行了適應性修改.有效載荷包括CCD立體相機、成像光譜儀、太陽宇宙射線監(jiān)測器和低能粒子探測器等科學探測儀器.
　　“嫦娥一號”月球探測衛(wèi)星于2007年10月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運載火箭發(fā)射升空.衛(wèi)星發(fā)射后,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(huán)月軌道段飛行,執(zhí)行科學探測任務.它將完成四大科學任務,首要目的便是為月球“畫像”,也就是要通過各種手段獲取月球表面影像和立體圖像.此外,還要分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點,探測月壤厚度以及地月空間環(huán)境.
　　專家介紹,嫦娥一號衛(wèi)星兩米見方,太陽翼展開后,最長可達18米,起飛重量為2350公斤,衛(wèi)星需要10-12天可以飛到月球附近.嫦娥一號設計壽命為一年,執(zhí)行任務后將不再返回地球.
　　準備
　　探月計劃醞釀10年
　　我國航天科技工作者早在1994年就進行了探月活動必要性和可行性研究,
　　1996年完成了探月衛(wèi)星的技術方案研究,
　　1998年完成了衛(wèi)星關鍵技術研究,以后又開展了深化論證工作.
　　測試
　　中國探月計劃第一顆衛(wèi)星“嫦娥一號”的有效載荷正樣系統(tǒng)正在進行最后聯(lián)試,以確保科學探測設備將來在太空正常工作.
　　“嫦娥一號”衛(wèi)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.有效載荷總指揮、中科院空間中心主任吳季16日在接受采訪時說：“在有效載荷正樣系統(tǒng)聯(lián)試的最后階段,各研制人員應繼續(xù)保持嚴慎細實的工作態(tài)度,按質量要求完成正樣聯(lián)試,確保有效載荷設備順利交付和工程任務圓滿完成.”
　　衛(wèi)星有效載荷因不同的航天任務而異,在現(xiàn)階段主要是進行科學探測的儀器和科學實驗的設備.“嫦娥一號”衛(wèi)星有效載荷將包括微波探測儀分系統(tǒng)、空間環(huán)境探測分系統(tǒng)、有效載荷數(shù)據管理分系統(tǒng)等.
　　據了解,微波探測儀分系統(tǒng)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(huán)境探測分系統(tǒng)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(huán)境參數(shù).
　　“嫦娥一號”計劃將于2007年發(fā)射,而后圍繞月球進行一年的探測.
　　中國的探月計劃經過長期準備、10年論證,于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(huán)境探測.
　　發(fā)射
　　“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后首先將被送入一個地球同步橢圓軌道,這一軌道離地面最近距離為200公里,最遠為5.1萬公里,探月衛(wèi)星將用16小時環(huán)繞此軌道一圈后,通過加速再進入一個更大的橢圓軌道,距離地面最近距離為500公里,最遠為12.8萬公里,需要48小時才能環(huán)繞一圈.此后,探測衛(wèi)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”后,成為環(huán)月球衛(wèi)星,最終在離月球表面200公里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(wèi)星奔月總共需時114個小時,距離地球接近38.44萬公里.而過去,中國發(fā)射的衛(wèi)星距離地面一般都在3.58萬公里左右,二者幾乎相差了10倍.
　　“嫦娥一號”發(fā)射倒計時
　　36小時：部分系統(tǒng)進行最后“體檢”.
　　12小時：進入發(fā)射前功能檢查狀態(tài).
　　8小時：進入發(fā)射程序,各系統(tǒng)進行輔助準備.
　　7小時：加注液氧.
　　5.5小時：加注液氫.
　　2小時：進入射前系統(tǒng).地面開始給系統(tǒng)加電,同時各種口令也在這時開始下發(fā).
　　40分鐘：3號塔架回轉平臺開始展開.
　　15分鐘：最后一批人員撤離.
　　90秒：轉電.從地面給系統(tǒng)供電,變?yōu)橄到y(tǒng)內部電池供電.
　　60秒：從塔架后伸向前塔的橘黃色電纜擺桿此時擺開,準備為火箭點火、發(fā)射.
　　40秒：01號指揮員開始報告倒計時.
　　30秒：牽動.是過去發(fā)射系統(tǒng)的專有命令,盡管現(xiàn)在已經不再使用有關系統(tǒng),但這一程序沿用至今.
　　10秒：點火倒計時.
　　0秒：點火.
　　日志
　　2007年10月24日18時05分04.602秒成功發(fā)射升空!
　　18：07火箭一二級分離
　　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(fā)動機一次關機星箭結合體進入滑行階段
　　18：25衛(wèi)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(fā)動機二次關閉
　　18：29星箭分離衛(wèi)星進入近地點205公里,遠地點50930公里,周期16小時的超地球同步軌道.
　　18：36衛(wèi)星指控轉入北京航天飛行控制中心
　　18：59衛(wèi)星太陽帆板打開
　　10月24日19時15分確定發(fā)射成功!
　　10月25日17時55分完成第一次變軌!指令發(fā)出130秒后,衛(wèi)星近地點高度由約200公里抬高到約600公里,變軌圓滿成功.這次變軌表明,嫦娥一號衛(wèi)星推進系統(tǒng)工作正常,也為隨后進行的3次近地點變軌奠定了基礎.這次變軌是嫦娥一號衛(wèi)星在約16小時周期的大橢圓軌道上運行一圈半后,在第二個遠地點時實施的.
　　10月26日17時44分,遠望三號船消息,嫦娥一號衛(wèi)星成功實施第二次變軌!這是衛(wèi)星的第一次近地點變軌.
　　嫦娥一號衛(wèi)星第二次變軌后,將進入24小時周期軌道.遠地點高度由5萬多公里提高到7萬多公里.
　　10月29日第二次近地點變軌,衛(wèi)星遠地點高度由7萬余公里提高到12萬余公里,開創(chuàng)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29日18時01分39秒,遠望三號測量船傳來消息,衛(wèi)星第三次變軌成功!
　　10月31日17時28分,嫦娥一號衛(wèi)星成功實施第三次近地點變軌,順利進入地月轉移軌道,開始飛向月球.衛(wèi)星遠地點高度由12萬余公里提高到37萬余公里,進入114小時地月轉移軌道.這也是衛(wèi)星入軌后的第四次變軌.北京時間17時15分,嫦娥一號衛(wèi)星接到指令,發(fā)動機工作784秒后,正常關機.北京飛控中心對各項測量數(shù)據的計算表明,衛(wèi)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,嫦娥一號衛(wèi)星成功實施了首次軌道中途修正.10時25分,嫦娥一號衛(wèi)星按照指令要求,星上裝載的兩個小推力發(fā)動機點火成功,對衛(wèi)星飛行航向實施修正.10時33分,發(fā)動機關機,衛(wèi)星首次軌道修正完成.（后取消）
　　11月5日11時15分,嫦娥一號衛(wèi)星主發(fā)動機點火,第一次近月制動開始,嫦娥近月制動將持續(xù)22分鐘.11時37分,嫦娥一號衛(wèi)星主發(fā)動機關機,第一次近月制動結束.到達距離月球420公里,第一次近月制動進入12小時月球軌道.
　　11月6日第二次近月制動進入近月點200公里,遠月點1700公里,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(xù)10分鐘.8時34分成功完成第三次近月制動,衛(wèi)星進入周期為127分鐘,高度200公里的極月圓形環(huán)月工作軌道,開始工作,向地面?zhèn)骰?0首歌曲.
　　變軌
　　重要性
　　24日18時29分,星箭成功分離之后,嫦娥一號衛(wèi)星進入近地點為205公里,遠地點為50930公里,周期為16小時的超地球同步軌道.衛(wèi)星在這個軌道上“奔跑”一圈半后,預計于25日下午進行第一次變軌.變軌后,衛(wèi)星軌道近地點將抬高到離地球約600公里的地方.衛(wèi)星和運載火箭分離后,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(wèi)星發(fā)出指令,而衛(wèi)星發(fā)動機必須精確響應,否則衛(wèi)星就有可能飛向別的方向.
　　地點
　　25日17時55分,北京航天飛行控制中心對嫦娥一號衛(wèi)星實施首次變軌控制并獲得成功.這次變軌是在衛(wèi)星運行到遠地點時實施的,而此后將要進行的3次變軌均在近地點實施.為什么首次變軌選擇在遠地點進行?
　　北京跟蹤通信與技術研究所的張波是探月工程測控系統(tǒng)的主任設計師,曾參與完成了嫦娥一號衛(wèi)星測控通信方案的總體設計任務.他說,在對衛(wèi)星的運行軌道實施變軌控制時,一般選擇在近地點和遠地點完成,這樣做可以最大限度地節(jié)省衛(wèi)星上所攜帶的燃料.嫦娥一號衛(wèi)星的首次變軌之所以選擇在遠地點實施,是為了抬高衛(wèi)星近地點的軌道高度.
　　“只有在遠地點變軌才能抬高近地點的軌道高度.”張波說,“同樣的道理,要改變遠地點的高度就需要在近地點實施變軌.第一次變軌我們把衛(wèi)星近地點的高度抬高后,就會增加布置在近地點附近測量船的跟蹤測控時間,有利于監(jiān)視變軌過程.因為,衛(wèi)星離地面越高,測控站、船跟蹤測控的時間就會越長,這就為以后要進行的3次近地點變軌打下堅實的基礎”.
　　張波介紹說,按照測控方案安排,10月26日將對嫦娥一號衛(wèi)星實施第一次近地點變軌.變軌后,衛(wèi)星將進入遠地點為71400千米、周期為24小時的運行軌道.第二次近地點變軌后,衛(wèi)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(wèi)星將進入地月轉移軌道,踏上長達5天的奔月征途.
　　根據開普勒關于行星運動的三大定律的第一定律：所有行星的運動軌道都是橢圓,太陽位于橢圓的一個焦點.在以太陽S為極點、近日點方向SP為極軸的極坐標中,行星相對于太陽的運動軌跡為橢圓PP1P2P'1P',PSP'=2a表示橢圓的長徑.這個定律也適用于衛(wèi)星系統(tǒng).既然是橢圓軌道,當然就有離的最近的和離的最遠的地方啦,所以,環(huán)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.
　　脫離地球
　　“嫦娥一號”衛(wèi)星在發(fā)射升空后要先圍繞地球用5天的時間轉5圈,第一個階段是繞3圈,每圈16小時,第二階段是用24小時繞一圈,第3個階段是用48小時繞一圈.
　　火箭把衛(wèi)星送入軌道約一天后,地面注入指令,衛(wèi)星主發(fā)動機點火實施變軌,將近地點抬高到約600公里,讓衛(wèi)星經過測控站上方時速度相對減少,便于后續(xù)控制.第二、三、四次點火實施變軌,讓衛(wèi)星不斷加速：這3次變軌目的都是加速,每變軌一次,衛(wèi)星的速度就增加一點,通過3次累積,衛(wèi)星加速到10.916公里/秒以上的進入地月轉移軌道的最低速度,向月球飛去.
　　10月24日18時05分,在西昌這個被稱為“月亮女兒的故鄉(xiāng)”的地方,長征三號甲運載火箭托舉著嫦娥一號衛(wèi)星順利升空——“嫦娥”就這樣開始了奔月之旅.
　　在嫦娥一號衛(wèi)星飛向38萬公里外月球的漫長旅途中,需要進行一系列高度復雜又充滿風險的動作.
　　“如果從衛(wèi)星發(fā)射到最后數(shù)據分析過程的10個關鍵環(huán)節(jié)都能順利完成,那么我國首次繞月探測就圓滿成功了.”中國繞月探測工程總指揮欒恩杰在接受新華社記者采訪時說.。

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