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1、時(shí)間：北京時(shí)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(shù)研究院承擔(dān)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(guān)物質(zhì)元素的分布特點(diǎn)、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(jié)構(gòu)星這兩顆初樣衛(wèi)星承擔(dān)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(chǔ)進(jìn)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(shù)和產(chǎn)品,進(jìn)行適應(yīng)性改造.所謂適應(yīng)性改造就是在繼承上的創(chuàng)新,突破一批關(guān)鍵技術(shù).
　　概況
　　嫦娥一號星體為立方體,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.它將運(yùn)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(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(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).
　　根據(jù)我國探月衛(wèi)星工程的四大科學(xué)目標(biāo),在嫦娥一號上搭載了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(jì)、太陽高能粒子探測器、太陽風(fēng)離子探測器、CCD立體相機(jī)、干涉成像光譜儀.
　　航天專家介紹,電性星的試驗(yàn)主要是用于一些帶有電子性能的設(shè)備的綜合測試,結(jié)構(gòu)星的試驗(yàn)主要是要考核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,和整星上溫度控制設(shè)計(jì)的合理性.目前,這兩顆初樣星的結(jié)構(gòu)制造已經(jīng)完成,將在年底以前開始整星測試.在這個(gè)基礎(chǔ)上,再進(jìn)行“嫦娥一號”正樣衛(wèi)星的研制.據(jù)介紹,整個(gè)初樣測試階段持續(xù)到2007年6月份,隨后將進(jìn)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(wù),科研人員對承擔(dān)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的長三甲火箭進(jìn)行了41項(xiàng)可靠性的設(shè)計(jì)工作,以提高其運(yùn)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(shí)05分(UTC＋8時(shí))左右在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空,整個(gè)“奔月”過程大概需要8-9天.預(yù)計(jì)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(biāo)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(zhì)類型的分布特點(diǎn)；探測月壤厚度和地球至月亮的空間環(huán)境.
　　技術(shù)難點(diǎn)
　　軌道設(shè)計(jì)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(yīng)性設(shè)計(jì)
　　4、遠(yuǎn)距離測控與通信問題
　　“嫦娥一號”衛(wèi)星由中國空間技術(shù)研究院承擔(dān)研制,主要用于獲取月球表面三維影像、分析月球表面有關(guān)物質(zhì)元素的分布特點(diǎn)、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(shù)研制,科研人員對結(jié)構(gòu)、推進(jìn)、電源、測控和數(shù)傳等8個(gè)分系統(tǒng)進(jìn)行了適應(yīng)性修改.有效載荷包括CCD立體相機(jī)、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(xué)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(yùn)載火箭發(fā)射升空.衛(wèi)星發(fā)射后,將用8天至9天時(shí)間完成調(diào)相軌道段、地月轉(zhuǎn)移軌道段和環(huán)月軌道段飛行,執(zhí)行科學(xué)探測任務(wù).它將完成四大科學(xué)任務(wù),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(zhì)類型的分布特點(diǎn),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(dá)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(shè)計(jì)壽命為一年,執(zhí)行任務(wù)后將不再返回地球.
　　準(zhǔn)備
　　探月計(jì)劃醞釀10年
　　我國航天科技工作者早在1994年就進(jìn)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(shù)方案研究,
　　1998年完成了衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)研究,以后又開展了深化論證工作.
　　測試
　　中國探月計(jì)劃第一顆衛(wèi)星“嫦娥一號”的有效載荷正樣系統(tǒng)正在進(jìn)行最后聯(lián)試,以確保科學(xué)探測設(shè)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(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心負(fù)責(zé).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(shí)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(yīng)繼續(xù)保持嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的工作態(tài)度,按質(zhì)量要求完成正樣聯(lián)試,確保有效載荷設(shè)備順利交付和工程任務(wù)圓滿完成.”
　　衛(wèi)星有效載荷因不同的航天任務(wù)而異,在現(xiàn)階段主要是進(jìn)行科學(xué)探測的儀器和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)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(jù)管理分系統(tǒng)等.
　　據(jù)了解,微波探測儀分系統(tǒng)將主要對月壤的厚度進(jìn)行估計(jì)和評測,這是國際上首次采用被動微波遙感手段對月表進(jìn)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(shè)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(jì)劃將于2007年發(fā)射,而后圍繞月球進(jìn)行一年的探測.
　　中國的探月計(jì)劃經(jīng)過長期準(zhǔn)備、10年論證,于2004年1月正式立項(xiàng),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(zhì)類型的全球含量與分布調(diào)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(gè)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(yuǎn)為5.1萬公里,探月衛(wèi)星將用16小時(shí)環(huán)繞此軌道一圈后,通過加速再進(jìn)入一個(gè)更大的橢圓軌道,距離地面最近距離為500公里,最遠(yuǎn)為12.8萬公里,需要48小時(shí)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(jīng)過114小時(shí)的飛行,在快要到達(dá)月球時(shí),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(shí)114個(gè)小時(shí),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(jì)時(shí)
　　36小時(shí)：部分系統(tǒng)進(jìn)行最后“體檢”.
　　12小時(shí)：進(jìn)入發(fā)射前功能檢查狀態(tài).
　　8小時(shí)：進(jìn)入發(fā)射程序,各系統(tǒng)進(jìn)行輔助準(zhǔn)備.
　　7小時(shí)：加注液氧.
　　5.5小時(shí)：加注液氫.
　　2小時(shí)：進(jìn)入射前系統(tǒng).地面開始給系統(tǒng)加電,同時(shí)各種口令也在這時(shí)開始下發(fā).
　　40分鐘：3號塔架回轉(zhuǎn)平臺開始展開.
　　15分鐘：最后一批人員撤離.
　　90秒：轉(zhuǎn)電.從地面給系統(tǒng)供電,變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)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(shí)擺開,準(zhǔn)備為火箭點(diǎn)火、發(fā)射.
　　40秒：01號指揮員開始報(bào)告倒計(jì)時(shí).
　　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(jīng)不再使用有關(guān)系統(tǒng),但這一程序沿用至今.
　　10秒：點(diǎn)火倒計(jì)時(shí).
　　0秒：點(diǎn)火.
　　日志
　　2007年10月24日18時(shí)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(jī)一次關(guān)機(jī)星箭結(jié)合體進(jìn)入滑行階段
　　18：25衛(wèi)星進(jìn)入初始地球軌道
　　18：26三級火箭二次點(diǎn)火
　　18：28三級火箭發(fā)動機(jī)二次關(guān)閉
　　18：29星箭分離衛(wèi)星進(jìn)入近地點(diǎn)205公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)50930公里,周期16小時(shí)的超地球同步軌道.
　　18：36衛(wèi)星指控轉(zhuǎn)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(shí)15分確定發(fā)射成功!
　　10月25日17時(shí)55分完成第一次變軌!指令發(fā)出130秒后,衛(wèi)星近地點(diǎn)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(jìn)系統(tǒng)工作正常,也為隨后進(jìn)行的3次近地點(diǎn)變軌奠定了基礎(chǔ).這次變軌是嫦娥一號衛(wèi)星在約16小時(shí)周期的大橢圓軌道上運(yùn)行一圈半后,在第二個(gè)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)實(shí)施的.
　　10月26日17時(shí)44分,遠(yuǎn)望三號船消息,嫦娥一號衛(wèi)星成功實(shí)施第二次變軌!這是衛(wèi)星的第一次近地點(diǎn)變軌.
　　嫦娥一號衛(wèi)星第二次變軌后,將進(jìn)入24小時(shí)周期軌道.遠(yuǎn)地點(diǎn)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(diǎn)變軌,衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)高度由7萬余公里提高到12萬余公里,開創(chuàng)了我國最遠(yuǎn)航天測控的新紀(jì)錄.進(jìn)入繞地飛行48小時(shí)周期軌道.北京時(shí)間10月29日18時(shí)01分39秒,遠(yuǎn)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(shí)28分,嫦娥一號衛(wèi)星成功實(shí)施第三次近地點(diǎn)變軌,順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,開始飛向月球.衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)高度由12萬余公里提高到37萬余公里,進(jìn)入114小時(shí)地月轉(zhuǎn)移軌道.這也是衛(wèi)星入軌后的第四次變軌.北京時(shí)間17時(shí)15分,嫦娥一號衛(wèi)星接到指令,發(fā)動機(jī)工作784秒后,正常關(guān)機(jī).北京飛控中心對各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)的計(jì)算表明,衛(wèi)星變軌成功!由繞地飛行軌道順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道.
　　11月2日上午10時(shí)33分,嫦娥一號衛(wèi)星成功實(shí)施了首次軌道中途修正.10時(shí)25分,嫦娥一號衛(wèi)星按照指令要求,星上裝載的兩個(gè)小推力發(fā)動機(jī)點(diǎn)火成功,對衛(wèi)星飛行航向?qū)嵤┬拚?10時(shí)33分,發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī),衛(wèi)星首次軌道修正完成.（后取消）
　　11月5日11時(shí)15分,嫦娥一號衛(wèi)星主發(fā)動機(jī)點(diǎn)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(shí)37分,嫦娥一號衛(wèi)星主發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī),第一次近月制動結(jié)束.到達(dá)距離月球420公里,第一次近月制動進(jìn)入12小時(shí)月球軌道.
　　11月6日第二次近月制動進(jìn)入近月點(diǎn)200公里,遠(yuǎn)月點(diǎn)1700公里,周期為3.5小時(shí)的軌道,運(yùn)行3圈.
　　11月7日8時(shí)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(shí)34分成功完成第三次近月制動,衛(wèi)星進(jìn)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(shí)29分,星箭成功分離之后,嫦娥一號衛(wèi)星進(jìn)入近地點(diǎn)為205公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)為50930公里,周期為16小時(shí)的超地球同步軌道.衛(wèi)星在這個(gè)軌道上“奔跑”一圈半后,預(yù)計(jì)于25日下午進(jìn)行第一次變軌.變軌后,衛(wèi)星軌道近地點(diǎn)將抬高到離地球約600公里的地方.衛(wèi)星和運(yùn)載火箭分離后,需要4次變軌,才能逐步加速到地月轉(zhuǎn)移軌道的入口速度.每次近地點(diǎn)加速的時(shí)間只有短短的幾分鐘,必須在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)向衛(wèi)星發(fā)出指令,而衛(wèi)星發(fā)動機(jī)必須精確響應(yīng),否則衛(wèi)星就有可能飛向別的方向.
　　地點(diǎn)
　　25日17時(shí)55分,北京航天飛行控制中心對嫦娥一號衛(wèi)星實(shí)施首次變軌控制并獲得成功.這次變軌是在衛(wèi)星運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)實(shí)施的,而此后將要進(jìn)行的3次變軌均在近地點(diǎn)實(shí)施.為什么首次變軌選擇在遠(yuǎn)地點(diǎn)進(jìn)行?
　　北京跟蹤通信與技術(shù)研究所的張波是探月工程測控系統(tǒng)的主任設(shè)計(jì)師,曾參與完成了嫦娥一號衛(wèi)星測控通信方案的總體設(shè)計(jì)任務(wù).他說,在對衛(wèi)星的運(yùn)行軌道實(shí)施變軌控制時(shí),一般選擇在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)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(yuǎn)地點(diǎn)實(shí)施,是為了抬高衛(wèi)星近地點(diǎn)的軌道高度.
　　“只有在遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌才能抬高近地點(diǎn)的軌道高度.”張波說,“同樣的道理,要改變遠(yuǎn)地點(diǎn)的高度就需要在近地點(diǎn)實(shí)施變軌.第一次變軌我們把衛(wèi)星近地點(diǎn)的高度抬高后,就會增加布置在近地點(diǎn)附近測量船的跟蹤測控時(shí)間,有利于監(jiān)視變軌過程.因?yàn)?衛(wèi)星離地面越高,測控站、船跟蹤測控的時(shí)間就會越長,這就為以后要進(jìn)行的3次近地點(diǎn)變軌打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)”.
　　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(shí)施第一次近地點(diǎn)變軌.變軌后,衛(wèi)星將進(jìn)入遠(yuǎn)地點(diǎn)為71400千米、周期為24小時(shí)的運(yùn)行軌道.第二次近地點(diǎn)變軌后,衛(wèi)星將進(jìn)入遠(yuǎn)地點(diǎn)為121700千米、周期為48小時(shí)的繞地運(yùn)行軌道.第三次近地點(diǎn)變軌時(shí),衛(wèi)星將進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,踏上長達(dá)5天的奔月征途.
　　根據(jù)開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的三大定律的第一定律：所有行星的運(yùn)動軌道都是橢圓,太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn).在以太陽S為極點(diǎn)、近日點(diǎn)方向SP為極軸的極坐標(biāo)中,行星相對于太陽的運(yùn)動軌跡為橢圓PP1P2P'1P',PSP'=2a表示橢圓的長徑.這個(gè)定律也適用于衛(wèi)星系統(tǒng).既然是橢圓軌道,當(dāng)然就有離的最近的和離的最遠(yuǎn)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(yuǎn)的就是遠(yuǎn)地點(diǎn),最近的就是近地點(diǎn).
　　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(shí)間轉(zhuǎn)5圈,第一個(gè)階段是繞3圈,每圈16小時(shí),第二階段是用24小時(shí)繞一圈,第3個(gè)階段是用48小時(shí)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(jī)點(diǎn)火實(shí)施變軌,將近地點(diǎn)抬高到約600公里,讓衛(wèi)星經(jīng)過測控站上方時(shí)速度相對減少,便于后續(xù)控制.第二、三、四次點(diǎn)火實(shí)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(diǎn),通過3次累積,衛(wèi)星加速到10.916公里/秒以上的進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道的最低速度,向月球飛去.
　　10月24日18時(shí)05分,在西昌這個(gè)被稱為“月亮女兒的故鄉(xiāng)”的地方,長征三號甲運(yùn)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(jìn)行一系列高度復(fù)雜又充滿風(fēng)險(xiǎn)的動作.
　　“如果從衛(wèi)星發(fā)射到最后數(shù)據(jù)分析過程的10個(gè)關(guān)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(shí)說.。

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