第1093章 美丽的嫦娥

　　第1093章美丽的嫦娥

　　一.2014年中新社北京1月14日电(欧阳开宇祁登峰)北京时间1月14日21时45分，在北京航天飞行控制中心精确控制下，“玉兔”号月球车舒展“玉兔之手”——机械臂，对脚下月壤成功实施首次月面科学探测。

　　北京航天飞行控制中心总体室副主任吴风雷介绍说：“这次探测任务的成功，标志着中国突破了月面高精度机械臂遥操作控制技术，实现了38万公里之外的机械臂毫米级精确控制。”

　　据悉，由于受“玉兔”号月球车活动维度限制和避障因素影响，“玉兔之手”完成对一个预定目标点的探测，一般要经过十七、八个操作步骤，几乎每一步操作都要经过极其精密的计算。2013年12月23日凌晨，北京航天飞行控制中心曾控制机械臂进行投放测试，目的是为此次月壤元素成分探测以及其他科学探测工作做先期技术验证。

　　机械臂控制软件设计师荣志飞说：“此次探测，精度之高、难度之大超乎想象，犹如控制38万公里之外的‘手’穿针引线，稍有偏差就会前功尽弃。”

　　据介绍，“玉兔之手”实施首次科学探测的过程中，机械臂末端的粒子激发x射线谱仪，距离目标探测点仅20毫米左右，探测时间持续近30分钟，所有操作均精准无误。后续任务中，“玉兔”号月球车还将对月石、月坑等进行科学探测。(完)

　　(原标题：“玉兔”月球车舒展机械臂成功实施首次科学探测)

　　（编辑：sn098）

　　二.嫦娥一号卫星

　　编辑

　　嫦娥一号即嫦娥一号卫星。

　　嫦娥一号是我国的首颗绕月人造卫星[1]。以中国古代神话人物嫦娥命名，于2007年10月24日18时05分(utc+8时)左右在西昌卫星发射中心升空。卫星的总重量为2350千克左右，尺寸为2000毫米x1720毫米x2200毫米，太阳能电池帆板展开长度18米，预设寿命为1年。该卫星的主要探测目标是：获取月球表面的三维立体影像；分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点；探测月壤厚度和地球至月亮的空间环境。2009年3月1日完成使命，撞向月球预定地点。

　　目录

　　1简介

　　2技术难点

　　3搭载歌曲

　　4发射步骤

　　5探月计划

　　6测试

　　7历史

　　8相关资料

　　1简介

　　“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制，以中国古代神话人物嫦娥命名，主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。这颗卫星已经进入

　　嫦娥一号

　　嫦娥一号(14张)

　　初样研制阶段。在该阶段，将有电性星和结构星这两颗初样卫星来承担卫星测试工作。电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试，结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性，和整星上温度控制设计的合理性。

　　此外，承担卫星发射任务的长征三号甲火箭已经投入生产。为了保证完成月球探测工程任务，科研人员对长三甲火箭进行了41项可靠性的设计工作，以提高其运载可靠性。[2]

　　2技术难点

　　1、轨道设计与飞行程序控制问题

　　2、卫星姿态控制的三矢量控制问题

　　3、卫星环境适应性设计移动图片

　　4、远距离测控与通信问题“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制，“嫦娥一号”月球探测卫星由卫星

　　组图：嫦娥一号卫星第一次近月制动

　　组图：嫦娥一号卫星第一次近月制动[3]

　　平台和有效载荷两大部分组成。卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制，科研人员对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改。有效载荷包括ccd立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。

　　“嫦娥一号”月球探测卫星将于2007年10月在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。卫星发射后，将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行，执行科学探测任务。它将完成四大科学任务，首要目的便是为月球“画像”，也就是要通过各种手段获取月球表面影像和立体图像。此外，还要分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月壤厚度以及地月空间环境。

　　专家介绍，嫦娥一号卫星两米见方，太阳翼展开后，最长可达18米，起飞重量为2350公斤，卫星需要10-12天可以飞到月球附近。嫦娥一号设计寿命为一年，执行任务后将不再返回地球。

　　3搭载歌曲

　　“嫦娥一号”搭载了歌曲30首，发射成功后，通过电视和广播可接收到卫星传回来的歌曲，不过不提供下载服务。

　　30首播放歌曲清单：

　　1、《谁不说俺家乡好》

　　2、《爱我中华》

　　3、《歌唱祖国》

　　4、《梁山伯与祝英台》

　　5、《我的祖国》

　　6、《走进新时代》

　　7、《二泉映月》

　　8、《黄河颂》

　　9、《青藏高原》

　　10、《长江之歌》

　　11、《在希望的田野上》

　　12、《春天的故事》

　　13、《七子之歌》

　　14、《我的中国心》

　　15、《高山流水》

　　16、《草原上升起不落的太阳》

　　17、《中国人》

　　18、《贵妃醉酒》选段

　　19、《难忘今宵》

　　20、《歌声与微笑》

　　21、《春节序曲》

　　22、《半个月亮爬上来》

　　23、《游园惊梦》选段

　　24、《富饶辽阔的阿拉善》

　　25、《十二木卡姆选曲》

　　26、《东方之珠》

　　27、《在那遥远的地方》

　　29、《我是中国人》

　　30、《但愿人长久》

　　特别选用曲目：

　　1、《中华人民共和国国歌》

　　2、《东方红》

　　4发射步骤

　　“嫦娥一号”卫星发射后首先将被送入一个地球同步椭圆轨道，这一轨道离地面距离为500公里至7万公里，探月卫星将用26小时环绕此轨道一圈后，通过加速再进入一个更大的椭圆轨道，距离地面最近距离为500公里，最远为12万公里，需要48小时才能环绕一圈。此后，探测卫星不断加速，开始“奔向”月球，大概经过83小时的飞行，在快要到达月球时，依靠控制火箭的反向助推减速。在被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月球表面200公里高度的极地轨道绕月球飞行，开展拍摄三维影像等工作。

　　预计卫星奔月总共需时157个小时，距离地球接近38.44万公里。而过去，中国发射的卫星距离地面一般都在3.58万公里左右，二者几乎相差了10倍

　　嫦娥一号卫星发射成功

　　嫦娥一号卫星发射成功

　　。

　　5探月计划

　　中国探月工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远介绍“嫦娥一号”是我国发射的最远距离的卫星，距地球的平均距离是38万公里，而在这之前，我国发射的最远距离的卫星离地面4万公里。

　　绕月探测工程将完成以下四大科学目标：

　　一、获取月球表面三维立体影像，精细划分月球表面的基本构造和地貌单元，进行月球表面撞击坑形态、大小、分布、密度等的研究，为类地行星表面年龄的划分和早期演化历史研究提供基本数据，并为月面软着陆区选址和月球基地位置优选提供基础资料等。

　　二、分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，主要是勘察月球表面有开发利用价值的钛、铁等14种元素的含量和分布，绘制各元素的全月球分布图，月球岩石、矿物和地质学专题图等，发现各元素在月表的富集区，评估月球矿产资源的开发利用前景等。

　　三、探测月壤厚度，即利用微波辐射技术，获取月球表面月壤的厚度数据，从而得到月球表面年龄及其分布，并在此基础上，估算核聚变发电燃料氦-3的含量、资源分布及资源量等。

　　四、探测地球至月亮的空间环境。月球与地球平均距离为38万公里，处于地球磁场空间的远磁尾区域，卫星在此区域可探测太阳宇宙线高能粒子和太阳风等离子体，研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用。

　　国防科学技术工业委员会副主任、国家航天局局长、绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍[2]，

　　由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成的绕月探测工程系统届时将实现以下五项工程目标：

　　1）研制和发射我国第一个月球探测卫星；

　　2）初步掌握绕月探测基本技术；

　　3）首次开展月球科学探测；

　　4）初步构建月球探测航天工程系统；

　　5）为月球探测后续工程积累经验。

　　嫦娥一号

　　嫦娥一号(2张)

　　6测试

　　中国探月计划第一颗卫星“嫦娥一号”的有效载荷正样系统正在进行最后联试，以确保科学探测设备将来在太空正常工作[4]。

　　“嫦娥一号”卫星有效载荷的研制测试工作由中国科学院空间科学与应用研究中心负责。有效载荷总指挥、中科院空间中心主任吴季16日在接受采访时说：“在有效载荷正样系统联试的最后阶段，各研制人员应继续保持严慎细实的工作态度，按质量要求完成正样联试，确保有效载荷设备顺利交付和工程任务圆满完成

　　嫦娥一号卫星有效载荷

　　嫦娥一号卫星有效载荷

　　。”

　　卫星有效载荷因不同的航天任务而异，在现阶段主要是进行科学探测的仪器和科学实验的设备。“嫦娥一号”卫星有效载荷将包括微波探测仪分系统、空间环境探测分系统、有效载荷数据管理分系统等。

　　据了解，微波探测仪分系统将主要对月壤的厚度进行估计和评测，这是国际上首次采用被动微波遥感手段对月表进行探测。空间环境探测分系统由太阳高能粒子探测器等3台设备组成，将探测地月和近月的空间环境参数。

　　“嫦娥一号”计划将于2007年发射，而后围绕月球进行一年的探测。

　　中国的探月计划经过长期准备、10年论证，于2004年1月正式立项，被称作“嫦娥工程”。该工程主要集中在绕月探测、月球三维影像分析、月球有用元素和物质类型的全球含量与分布调查、月壤厚度探查以及地月空间环境探测。

　　7历史

　　探月计划酝酿10年

　　我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，

　　1996年完成了探月卫星的技术方案研究，

　　1998年完成了卫星关键技术研究，以后又开展了深化论证工作。

　　经过10年的酝酿，最终确定我国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

　　1）第一期绕月工程将在2007年发射探月卫星“嫦娥一号”，对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

　　2）第二期工程时间定为2007年至2010年，目标是研制和发射航天器，以软着陆的方式降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分，测定着陆点的热流和周围环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。

　　3）第三期工程时间定在2011至2020年，目标是月面巡视勘察与采样返回。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车，对着陆区进行巡视勘察。后期即2015年以后，研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等，采集关键性样品返回地球，对着陆区进行考察，为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据资料。此段工程的结束将使我国航天技术迈上一个新的台阶

　　嫦娥一号卫星绕月

　　嫦娥一号卫星绕月

　　。

　　8相关资料

　　为月球画像

　　绕月探测工程是我国月球探测的第一期工程，即研制和发射第一颗月球探测卫星。该星将环绕月球运行，并将获得的探测数据资料传回地面。该工程由探月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统组成。现已确定探月卫星主要利用“东方红三号”卫星平台，运载火箭采用“长征三号甲”火箭，发射场选用西昌卫星发射中心，探测系统利用现有航天测控网，地面应用系统由中国科学院负责开发。

　　具体计划是，“长征三号甲”火箭从西昌发射中心起飞，将“嫦娥一号”卫星送入地球同步转移轨道后实现星箭分离，卫星最后进入环绕月球南、北极的圆形轨道运行，并对月球进行探测，轨道距离月面的高度为200公里。

　　设计寿命为1年的“嫦娥一号”卫星，将携带立体相机、成像光谱仪、激光高度计、微波辐射计、太阳宇宙射线检测器和低能离子探测器等多种科学仪器，对月球进行探测。它在环月飞行执行任务期间，主要获取月面的三维影像，分析月面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月球土壤厚度，检测地月空间环境。其中前3项是国外没有进行过的项目，第4项是我国首次获取8万公里以外的空间环境参数。此外，美国曾对月球上的5种资源进行探测，我国将探测14种，其中重要的目标是月球上的氦—3资源。氦—3是一种安全高效而又清洁无污染的重要燃料，据统计，月球上的氦—3可以满足人类1万年以上的供电需求。月球土壤中的氦—3含量可达500万吨。[]

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