嫦娥一号是中国探月计划中的第一颗绕月人造卫星,以中国古代神话人物嫦娥命名。
2007年10月24日,嫦娥一号在西昌卫星发射中心发射升空;2009年3月1日,嫦娥一号完成使命,撞击月球表面预定地点。
嫦娥一号卫星首次绕月探测的成功,树立了中国航天的第三个里程碑,突破了一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,使中国成为世界上为数不多具有深空探测能力的国家。
1994年,中国组织相关专家对开展月球探测的必要性和可行性进行过初步分析与论证,认为中国已有能力开展月球探测,但由于各种原因,探月计划未能启动。
2000年8月,由王大珩等9位院士和总装备部、航天科技集团、科技部、中科院和高等院校专家组成的评审组成立,对中国科学院提出的“月球资源探测卫星的科学目标与有效载荷”进行了论证评审。
2001年,由中国科学院相关单位组成的专家研究小组成立,有效载荷等关键技术的攻关和地面应用系统等的研究工作开始展开;10月,中国月球探测计划项目立项。
2002年3月,“月球资源探测卫星工程可行性”的立项报告提交。
2007年10月24日18:03:30,长征三号甲火箭由地面供电转为自身供电,3块蓄电池分别装在火箭仪器舱、三级尾舱、二级相间段;18:05,嫦娥一号点火发射;18:05:04,嫦娥一号升空。
发射第148秒,火箭一二级分离;第243秒,整流罩分离,火箭飞出了稠密的大气层;第271秒,火箭二三级分离;第609秒,三级发动机一次关机,星箭结合体进入滑行阶段;第1249秒,三级二次点火;第1373秒,三级二次发动机关机;第1473秒,星箭分离,嫦娥一号入轨。
2007年10月24日18:45,嫦娥一号建立巡航姿态; 19时,嫦娥一号太阳帆板成功展开,开始吸收太阳能为卫星供电;19时10分,嫦娥一号准确入轨。
嫦娥一号撞月地点位于月球东经52.36度、南纬1.50度的丰富海区域。
为使嫦娥在绕月轨道上任何一处的位置都对月面拍照,并具有相同的分辨率,轨道高度要求保持稳定,嫦娥一号的工作轨道选择了绕月极轨道,高度为200千米,运行周期约为127分钟。嫦娥一号在这一轨道运行所需能量最少,发射和变轨过程风险最低,为中国月球探测工程和此后的深空探测轨道设计积累了经验。
天线的口径和探测距离成正比,增大天线口径可以增加航天测控的距离,提高航天测控网的深空探测能力。嫦娥一号团队在喀什站和青岛站新建了2个18米直径的天线,提高了远距离测控精度,使地面站测控距离从地球近程范围延伸到月球范围,保证了嫦娥一号在距离地球4.0×105千米远的太空仍能很好地建立星地间数传与测控信号的无线通信链路,为嫦娥一号圆满完成运行与科学探测任务奠定了坚实基础。
嫦娥一号使用紫外月球敏感器观察月球,可以满足各种月相下工作是需求,包括新月、上弦月、满月、下弦月,甚至出现日全食时也可以正常工作,无需地面站支持,即可直接获得对月的俯仰角和滚动角,确定绕月探测器飞行轨道是否平行于月面。
嫦娥一号采用三体定向:太阳电池翼对太阳定向,探测仪器对月球定向,收发天线瞄向地球。嫦娥一号首次采用双轴天线自主指向控制技术,使天线可以上下左右自由活动,能在半球空间内实现高精度指向定位要求,从而具有对地球的跟踪指向能力,将科学探测和遥测数据准确传回地球,并降低通信天线的功耗。
嫦娥一号绕月飞行时,会受到太阳、月球、月球阴影、地球阴影和太空寒冷背景的影响,外部热环境非常恶劣复杂,月球表面温度变化剧烈,温差变化在120至180摄氏度之间。因此需研制出同时适应地月转移和月球环境的温控系统,使嫦娥一号在热的时候能够散热,寒冷环境下又能够保证卫星温度。
嫦娥一号卫星在轨运行一年中,共传回1.37TB的有效科学探测数据,获取了全月球影像图、月表部分化学元素分布等一批科学研究成果,圆满实现工程目标和科学目标。(中国政府网 评)
嫦娥一号卫星开展的在轨试验,充分利用卫星的延寿期,获得了大量有价值的试验数据,为嫦娥二号、三号卫星的研制,提供了基础数据,对中国月球探测二期工程的开展和其它深空探测计划的实施,具有重要的工程意义、科学意义和实践意义。(人民网 评)
嫦娥一号卫星首次绕月探测的圆满成功,树立了中国航天的第三个里程碑,突破并掌握一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,使中国成为世界上为数不多的具有深空探测能力的国家,实现了多个中国航天史及航天器的“第一”:第一次研制并成功发射中国首颗绕月探测卫星;第一次实现了绕月飞行和科学探测;第一次形成了深空探测任务的总体设计思路和研制流程,这些都充分体现出中国综合国力显著增强,自主创新能力和科技水平不断提高。(国家航天局 评)