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[1]；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(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，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(tuán)、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(jìn)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)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(jìn)程

2004年1月，中國月球探測一期工程正式啟動，各項工作進(jìn)入工程實施階段[4]；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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jī)、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：《誰不說俺的家鄉(xiāng)好》,《愛我中華》，《歌唱祖國》，《梁山伯與祝英臺》，《我的祖國》，《走進(jìn)新時代》，《二泉映月》，《黃河頌》，《青藏高原》，《長江之歌》，《高山流水》，《我的中國心》，《七子之歌》，《春天的故事》，《在希望的田野上》。

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(jī)一次關(guān)機(jī)，星箭結(jié)合體進(jìn)入滑行階段；第1249秒，三級二次點火；第1373秒，三級二次發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)；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。

嫦娥一號變軌

在軌運行

2007年10月25日，嫦娥一號進(jìn)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(jìn)行第二次變軌，進(jìn)入到24小時運行軌道。

2007年10月29日，嫦娥一號進(jìn)行第三次變軌。

2007年10月31日，嫦娥一號進(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，嫦娥一號進(jìn)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(jìn)行探測并獲取影像圖。

2009年3月1日，嫦娥一號在控制下成功撞擊月球。

撞擊地點

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。

“嫦娥一號”撞月

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(tuán)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?/p>

1、通過進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)試驗，最大限度地獲取科學(xué)探測數(shù)據(jù)。

實驗內(nèi)容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)獲取實驗

4：對日定向模式下的定線天線跟蹤地球試驗

5：GNC自主變軌能力在軌試驗

所獲得榮譽

獲獎單位：嫦娥一號研發(fā)團(tuán)隊所獲獎項：2007年感動中國特別獎頒發(fā)單位：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)。

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。

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(qiáng)，自主創(chuàng)新能力和科技水平不斷提高