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中國探月工程

鎖定
2004年,中國正式開展月球探測工程,並命名為“嫦娥工程”。嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。2007年10月24日18時05分,“嫦娥一號”成功發射升空,在圓滿完成各項使命後,於2009年按預定計劃受控撞月。2010年10月1日18時59分57秒“嫦娥二號”順利發射 [1]  ,也已圓滿並超額完成各項既定任務。2012年9月19日,探月工程已經完成嫦娥三號衞星和玉兔號月球車的月面勘測任務。嫦娥四號嫦娥三號的備份星。嫦娥五號主要科學目標包括對着陸區的現場調查和分析,以及月球樣品返回地球以後的分析與研究。中國人的探月工程,為人類和平使用月球作出了新的貢獻。 [2] 
2020年11月24日,中國在中國文昌航天發射場,用長征五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器,火箭飛行約2200秒後,順利將探測器送入預定軌道,開啓中國首次地外天體採樣返回之旅。 [3]  12月1日,嫦娥五號探測器成功在月球正面預選着陸區着陸 [4]  。12月17日,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品,採用半彈道跳躍方式再入返回,在內蒙古四子王旗預定區域安全着陸 [5] 
2023年5月,中國載人月球探測工程登月階段任務已啓動實施,計劃在2030年前實現中國人首次登陸月球。 [39] 
2024年2月,中國載人月球探測任務新飛行器名稱已經確定,新一代載人飛船命名為“夢舟”,月面着陸器命名為“攬月”。夢舟飛船攬月着陸器和長征十號運載火箭已全面進入初樣研製階段,各項工作進展順利。 [49]  4月12日,鵲橋二號中繼星任務取得圓滿成功
中文名
中國月球探測工程
外文名
China's Lunar Exploration Project(CLEP) [21] 
別    名
嫦娥工程
起始時間
2004年3月1日
階段區分
3個階段
科學目標
四大科學目標
工程目標
5項
首席工程師
歐陽自遠
工程組成
5大系統
嫦娥一號目標
繞月飛行並進行對其探測
嫦娥二號目標
嫦娥一號的改進型
嫦娥三號目標
在月面進行軟着陸
嫦娥四號目標
嫦娥三號的備份型
嫦娥五號目標
採樣返回
嫦娥七號目標
模擬載人登月
IP形象
兔星星 [36] 

中國探月工程總體規劃

從1999年開始,國防科工委組織有關部門系統地論證了月球探測的科學目標。
2000年,中國科學院通過了對科學目標的評審,並據此科學目標開始研製有效載荷。
從2002年起,國防科工委組織科學家和工程技術人員研究月球探測工程的技術方案。
經過兩年多的努力,深化了科學目標及其實施途徑,落實了探月工程的技術方案,建立了全國大協作的工程體系,提出了立足中國現有能力的繞月探測工程方案。
2004年1月,國務院批准繞月探測工程立項,命名為嫦娥工程。
2006年2月,國務院頒佈《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020)》,明確將“載人航天與探月工程”列入國家十六個重大科技專項。 [23] 

中國探月工程探月工程一期

探月工程一期的任務是實現環繞月球探測。嫦娥一號衞星於2007年10月24日發射,在軌有效探測16個月,2009年3月成功受控撞月,實現中國自主研製的衞星進入月球軌道並獲得全月圖。 [23] 

中國探月工程探月工程二期

探月工程二期的任務是實現月面軟着陸和自動巡視勘察。嫦娥二號於2010年10月1日發射,作為先導星,為二期工作進行了多項技術驗證,並開展了多項拓展試驗,已結束任務。嫦娥三號探測器於2013年12月2日發射,12月14日實現落月,開展了月面巡視勘察,獲得了大量工程和科學數據。嫦娥三號着陸器仍在工作,成為月球表面工作時間最長的人造航天器。嫦娥四號任務是嫦娥三號的備份,正組織論證,優化工程任務和科學探測目標。 [23] 

中國探月工程探月工程三期

探月工程三期的任務是實現無人採樣返回,於2011年立項。2014年10月24日,中國實施了探月工程三期再入返回飛行試驗任務,驗證返回器接近第二宇宙速度再入返回地球相關關鍵技術。11月1日,飛行器服務艙與返回器分離,返回器順利着陸預定區域,試驗任務取得圓滿成功。隨後服務艙繼續開展拓展試驗,先後完成了遠地點54萬公里、近地點600公里大橢圓軌道拓展試驗、環繞地月L2點探測、返回月球軌道進行嫦娥五號任務相關試驗。服務艙後續還將繼續開展拓展試驗任務。 [23] 

中國探月工程探月工程四期

2022年
4月24日,中國探月工程三期圓滿收官後,探月四期已全面啓動,中國航天事業正全面開啓星際探測的新征程。 [25]  中國航天將堅持面向世界航天發展前沿、面向國家航天重大戰略需求,陸續發射嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號探測器,開展任務關鍵技術攻關和國際月球科研站建設。其中嫦娥六號計劃到月球背面採樣,並正在論證構建環月球通信導航衞星星座。 [26]  [43] 
5月6日,自即日起公開發布嫦娥五號探測器有效載荷2級科學數據 [27] 
9月,探月工程四期任務已獲國家批覆,將建立國際月球科研站基本型。嫦娥六號產品基本上已經生產完畢。 [28-29] 
2023年
4月24日報道,鵲橋二號中繼星計劃於2024年發射,作為中國探月工程四期公共中繼星平台,將為嫦娥四號、六號、七號、八號任務提供中繼通信服務。 [37] 
6月8日,中國國家航天局局長張克儉在巴黎會見歐洲空間局局長阿蘇巴赫、法國國家空間研究中心主席巴蒂斯特,簽署了《中國國家航天局與歐洲空間局關於在嫦娥六號月球探測任務上搭載月表負離子分析儀的諒解備忘錄》《中國國家航天局與法國國家空間研究中心關於在嫦娥六號月球採樣任務中開展科學合作的諒解備忘錄》。 [40] 
7月17日,中國載人航天工程辦公室發佈公告,為充分利用飛行任務資源,推動月球探測和科學研究,擬隨月面着陸器搭載科學載荷,在月面開展有關科學探測活動。現徵集科學載荷方案。 [42] 
2024年
2024年2月2日, 國家航天局消息,探月工程四期中繼星(鵲橋二號衞星)空運抵達海南美蘭國際機場,隨後通過公路運輸方式運送至中國文昌航天發射場。後續按計劃進行發射前各項測試準備工作。 [48] 
2024年2月,據中國載人航天工程辦公室,中國載人航天工程將統籌推進空間站應用與發展和載人月球探測兩大任務,向着建設航天強國的奮鬥目標邁出堅實步伐。 [50] 
2024年3月17日,探月工程四期鵲橋二號中繼星和長征八號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場完成技術區相關工作,星箭組合體垂直轉運至發射區 [53] 
2024年3月20日,鵲橋二號中繼星搭乘長征八號運載火箭,順利進入太空,開啓奔月之旅。 [54-55] 
2024年4月12日,國家航天局布消息,鵲橋二號中繼星已完成在軌對通測試,經評估,中繼星平台和載荷工作正常,功能和性能滿足任務要求,可為探月工程四期及後續國內外月球探測任務提供中繼通信服務,鵲橋二號中繼星任務取得圓滿成功。 [57] 
2024年4月24日消息,2023年,載人月球探測工程登月階段任務經中央政府批准啓動實施,總體目標是2030年前實現中國人登陸月球,目前各系統正按計劃開展研製建設。長征十號運載火箭、夢舟載人飛船、攬月月面着陸器、登月服等主要飛行產品均已完成方案研製工作,正在全面開展初樣產品生產和各項試驗。飛船、着陸器已基本完成力熱試驗產品研製,火箭正在開展各型發動機地面試車,文昌載人月球探測發射場建設全面啓動實施,向全社會公開徵集載人月球車、月面載荷方案,正在進行競爭擇優。 [58] 
探月工程四期鵲橋二號中繼星在中國文昌航天發射場成功發射升空

中國探月工程工程介紹

中國探月工程工程概況

合併圖冊
合併圖冊(2張)
發射人造地球衞星載人航天和深空探測是人類航天活動的三大領域。重返月球,開發月球資源,建立月球基地已成為世界航天活動的必然趨勢和競爭熱點。開展月球探測工作是中國邁出航天深空探測第一步的重大舉措。實現月球探測將是中國航天深空探測零的突破。月球已成為未來航天大國爭奪戰略資源的焦點。月球具有可供人類開發和利用的各種獨特資源,月球上特有的礦產和能源,是對地球資源的重要補充和儲備,將對人類社會的可持續發展產生深遠影響。
中國探月是中國自主對月球的探索和觀察,又叫作嫦娥工程。國務院正式批准繞月探測工程立項後,繞月探測工程領導小組將工程命名為“嫦娥工程”、將第一顆繞月衞星命名為“嫦娥一號”。“嫦娥一號”衞星由中國空間技術研究院承擔研製,主要用於獲取月球表面三維影像、分析月球表面有關物質元素的分佈特點、探測月壤厚度、探測地月空間環境等。 [6]  嫦娥四號是嫦娥三號的備份星。而根據中國探月工程“繞”、“落”、“回”三步走戰略。並計劃在月球建立研究基地。 [7] 

中國探月工程工程目標

1、獲取月球表面三維影像。劃分月球表面的基本地貌構造單元,初步編制月球地質與構造綱要圖,為後續優選軟着陸提供參考依據。
2、分析月球表面有用元素含量和物質類型的分佈特點。對月球表面有用元素進行探測,初步編制各元素的月面分佈圖。
3、探測月壤特性。探測並評估月球表面月壤層的厚度、月壤中氦-3的資源量。
4、探測地月空間環境。記錄原始太陽風數據,研究太陽活動對地月空間環境的影響。
國防科學技術工業委員會副主任、國家航天局局長、繞月探測工程總指揮欒恩傑介紹,由月球探測衞星運載火箭發射場、測控和地面應用等五大系統組成的繞月探測工程系統屆時將實現以下五項工程目標:
工程圖 工程圖
1、研製和發射中國第一個月球探測衞星;
2、初步掌握繞月探測基本技術;
3、首次開展月球科學探測;
4、初步構建月球探測航天工程系統;
5、為月球探測後續工程積累經驗。 [6] 

中國探月工程科學目標

月球探測三期工程主要包括以下5個科學目標:
1、探測區月貌與月質背景的調查與研究
利用着陸器機器人攜帶的原位探測分析儀器,獲取探測區形貌信息,實測月表選定區域的礦物化學成分和物理特性,分析探測區月質構造背景,為樣品研究提供系統的區域背景資料,並建立起實驗室數據與月表就位探測數據之間的聯繫,深化和擴展月球探測數據的研究。探測區月貌與月質背景的調查與研究任務主要內容包括:
(1)探測區的月表形貌探測與月質構造分析;
(2)探測區的月壤特性、結構與厚度以及月球岩石層淺部(1~3km)的結構探測;
(3)探測區礦物/化學組成的就位分析。
2、月壤和月岩樣品的採集並返回地面
月球表面覆蓋了一層月壤。月壤包含了各種月球岩石和礦物碎屑,並記錄了月表遭受撞擊和太陽活動歷史;月球岩石和礦物是研究月球資源、物質組成與形成演化的主要信息來源。採集月壤剖面樣品和月球岩石樣品,對月表資源調查、月球物質組成、月球物理研究和月球表面過程及太陽活動歷史等方面都具有重要意義。月壤巖芯明巖樣品的採集並返回地面的任務主要內容包括:
(1)在區域形貌和月質學調查的基礎上,利用着陸器上的鑽孔採樣裝置鑽取月壤巖芯;
(2)利用着陸器上的機械臂採集月岩/月壤樣品;
(3)在現場成分分析的基礎上,採樣裝置選擇採集月球樣品;
(4)着陸器和月球車都進行選擇性採樣,月球車可在更多區域選擇採集多類型樣品,最後送回返回艙
3、月壤與月岩樣品的實驗室系統研究與某些重要資源利用前景的評估
月壤與月岩樣品的實驗室系統研究與某些重要資源利用前景的評估任務主要內容包括:
我國首顆月球探測器嫦娥1號月球衞星 我國首顆月球探測器嫦娥1號月球衞星
(1)對返回地球的月球樣品,組織全國各相關領域的實驗室進行系統研究,如物質成分(岩石礦物、化學組成、微量元素、同位素與年齡測定)、物理性質(力學電學光學聲學磁學等)、材料科學核科學等相關學科的實驗室分析研究;
(2)月球藴含豐富的能源和礦產資源,進行重要資源利用前景的的評估,是人類利用月球資源的前導性工作,可以為月球資源的開發利用以及人類未來月球基地建設進行必要的準備;根據月球藴含資源的特徵,測定月球樣品中He-3、H、鈦鐵礦等重要資源的含量,研究其賦存形式;
(3)開展He-3等太陽風粒子的吸附機理和鈦鐵礦富集成礦的成因機理研究;
(4)開展He-3、H等氣體資源提取的實驗室模擬研究。
4、月壤月殼的形成與演化研究
各階段示意圖 各階段示意圖
月壤的形成是月球表面最重要的過程之一,是研究大時間尺度太陽活動的窗口。月球演化在31億年前基本停止,因此月表岩石和礦物的形成與演化可反映月殼早期發展歷史;月球表面撞擊坑的大小、分佈、密度與年齡記錄了小天體撞擊月球的完整歷史,是對比研究地球早期演化和災變事件的最佳信息載體。
5、月基空間環境和空間天氣探測
太陽活動是誘發空間環境與空間天氣變化的主要因素,對人類的航天等活動有重大影響。在月球探測三期工程中空間環境與空間天氣探測包括以下內容:
(1)空間環境探測器
記錄宇宙線、太陽高能粒子和低能粒子的通量和能譜,分析與研究太陽活動和地月空間環境的變化;探測太陽風的成分與通量,為月壤成熟度和氦-3資源量的估算提供依據。
(2)甚低頻射電觀測
在月面安置由兩個天線單元組成的甚低頻干涉觀測陣,長期進行太陽和行星際空間的成圖和時變研究,建立世界上第一個能夠觀測甚低頻電磁輻射的長久設施。

中國探月工程工程方案

早在1994年,中國航天科技工作者就進行了探月活動必要性和可行性研究,1996年完成了探月衞星的技術方案研究,1998年完成了衞星關鍵技術研究,以後又開展了深化論證工作。經過10年的醖釀,最終確定中國整個探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個階段。
第一步為“繞”,即發射中國第一顆月球探測衞星,突破至地外天體的飛行技術,實現月球探測衞星繞月飛行,通過遙感探測,獲取月球表面三維影像,探測月球表面有用元素含量和物質類型,探測月壤特性,並在月球探測衞星奔月飛行過程中探測地月空間環境。第一顆月球探測衞星“嫦娥一號”已於2007年10月24日發射。
第二步為“落”,時間定為2013年下半年。即發射月球軟着陸器,突破地外天體的着陸技術,並攜帶月球巡視勘察器,進行月球軟着陸和自動巡視勘測,探測着陸區的地形地貌、地質構造、岩石的化學與礦物成分和月表的環境,進行月岩的現場探測和採樣分析,進行日-地-月空間環境監測與月基天文觀測。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動機器人探測着陸區岩石與礦物成分,測定着陸點的熱流和周圍環境,進行高分辨率攝影和月岩的現場探測或採樣分析,為以後建立月球基地的選址提供月面的化學與物理參數。
第三步為“回”,時間在在2014至2020年之間。即發射月球軟着陸器,突破自地外天體返回地球的技術,進行月球樣品自動取樣並返回地球,在地球上對取樣進行分析研究,深化對地月系統的起源和演化的認識。目標是月面巡視勘察與採樣返回。 [6] 

中國探月工程工程計劃

慶功大會 慶功大會
繞月探測工程是中國月球探測的第一期工程,即研製和發射第一顆月球探測衞星。該星將環繞月球運行,並將獲得的探測數據資料傳回地面。該工程由探月衞星、運載火箭發射場、測控和地面應用五大系統組成。現已確定探月衞星主要利用“東方紅三號”衞星平台,運載火箭採用“長征三號甲”火箭,發射場選用西昌衞星發射中心,探測系統利用現有航天測控網,地面應用系統由中國科學院負責開發。
具體計劃是,“長征三號甲”火箭從西昌發射中心起飛,將“嫦娥一號”衞星送入地球同步轉移軌道後實現星箭分離,衞星最後進入環繞月球南、北極的圓形軌道運行,並對月球進行探測,軌道距離月面的高度為200公里。
設計壽命為1年的“嫦娥一號”衞星,攜帶立體相機成像光譜儀激光高度計微波輻射計、太陽宇宙射線檢測器和低能離子探測器等多種科學儀器,對月球進行探測。它在環月飛行執行任務期間,主要獲取月面的三維影像,分析月面有用元素含量和物質類型的分佈特點,探測月球土壤厚度,檢測地月空間環境。其中前3項是國外沒有進行過的項目,第4項是中國首次獲取8萬公里以外的空間環境參數。此外,美國曾對月球上的5種資源進行探測,中國將探測14種,其中重要的目標是月球上的氦—3資源。氦—3是一種安全高效而又清潔無污染的重要燃料,據統計,月球上的氦—3可以滿足人類1萬年以上的供電需求。月球土壤中的氦—3含量可達500萬噸。
嫦娥工程是一個完全自主創新的工程,也是中國實施的第一次探月活動。工程自2004年1月立項,2007年10月24日在西昌衞星發射中心成功發射升空。月球探測是一項非常複雜並具高風險的工程,從1958年8月11日到2007年9月11日,人類共發射月球探測器122個,成功和基本成功59個,成功率僅為48% [46]  。中國長征三號甲運載火箭的成功率為100%。 [6] 

中國探月工程參與人員

中國國家航天局局長:張克儉
國家航天局副局長、探月工程副總指揮:吳豔華
中國探月工程首席工程師:歐陽自遠
工程總指揮 工程總指揮
月球探測工程中心副主任:郝希凡
中國繞月探測工程測控通信指揮部部長:朱民才
衞星系統總指揮、總設計師葉培建,副總設計師:孫澤洲孫輝先
長征三號甲運載火箭副總指揮:金志強
長征三號甲運載火箭總體主任設計師:陳閩慷
長征三號甲運載火箭總體副主任設計師:劉建忠
地面應用系統總設計師:李春
繞月探測工程地面應用系統總設計師、副總指揮:李春來
繞月探測工程地面應用系統副總設計師:張洪波
嫦娥一號衞星副總設計師、有效載荷總設計師:孫輝先
嫦娥一號衞星有效載荷總指揮:吳季
巡視器總體主管設計師:温博(女)
測控數傳分系統主管設計師:張婷(女)
天線分系統主管設計師:戰榆莉(女)
供陪電分系統主管設計師:陳燕(女)
中國繞月探測工程測控系統副總設計師:董光亮
中國載人航天工程辦公室副總設計師:張海聯
中國載人航天工程辦公室副主任:林西強
國家航天局探月與航天工程中心主任:劉繼忠
北京航天飛行控制中心總工程師助理:宋軍
中科院國家天文台研究員:魏建彥
中國工程院院士、中國探月工程總設計師:吳偉仁
中國科學院院士、中國探月工程四期總設計師:於登雲

中國探月工程大事記

(大事記參考來源:國家航天局探月與航天工程中心) [22] 

中國探月工程方案提出階段

1991年
中國航天專家提出開展月球探測工程。
1998年
國防科工委正式開始規劃論證月球探測工程,並開展了先期的科技攻關。
2004年
1月23日,國務院總理温家寶批准繞月探測工程立項。
2月25日,繞月探測工程領導小組第一次會議召開,會議通過《繞月探測工程研製總要求》,同時將工程命名為嫦娥工程。
3月15日,國防科工委任命五大系統總指揮及總設計師。
6月27日,完成發射場系統總體技術方案制定。
7月30日,完成地面應用系統設計方案制定。
8月6日,完成測控系統總體設計方案制定。
11月19日,繞月探測工程領導小組召開第二次會議,審議並通過工程轉入初樣研製階段。
12月10日,完成測控系統補充18m天線總體技術方案。
2005年
4月24日,時任中共中央政治局常委、國務院副總理黃菊視察繞月探測工程。
6月13日,嫦娥一號衞星月食問題得到解決。
12月29日,繞月探測工程領導小組召開第三次會議,審議並通過了工程轉入正樣研製階段

中國探月工程正樣研製階段

2006年
5月16日–19日,完成發射場適應性改造與建設驗收。
5月29日-6月2日,測控系統利用歐空局SMART-1衞星開展USB與VLBI綜合測軌試驗。
7月16日,地面應用系統昆明40m天線通過驗收。
8月1日-9月16日,完成衞星系統與地面應用系統正樣對接試驗。
8月1日-9月28日,完成衞星系統與測控系統正樣對接試驗。
10月20日,地面應用系統密雲50m天線通過驗收。
10月28日-11月19日,完成整星熱平衡與熱真空試驗。
11月27日,完成星箭對接、分離試驗。
12月27日,月球探測工程中心組織各系統開始進行兩個百分之百的複查複審、反思、質疑活動。
2007年
1月12日,運載火箭完成出廠測試。
1月16日,繞月探測工程領導小組召開第四次會議,審議並通過了工程轉入發射實施階段

中國探月工程發射實施階段

2007年
1月19日,嫦娥一號衞星通過月球探測工程中心和航天科技集團聯合評審。
1月29日,時任國務院總理温家寶和副總理曾培炎視察繞月探測工程。
2月8日,繞月探測工程指揮部召開會議,決定將嫦娥一號衞星發射窗口調整為2007年下半年。
5月28日-6月10日,完成嫦娥一號衞星任務1:1全過程演練。
8月3日,嫦娥一號通過出廠評審。
8月10日,繞月探測工程領導小組召開第五次會議,決定工程轉入發射實施階段,定於2007年10月發射嫦娥一號衞星。
8月19日,嫦娥一號衞星進場。
10月24日,嫦娥一號在西昌發射成功。
10月31日,嫦娥一號衞星底部發動機點火,進入地月轉移軌道,順利與月球交會。
11月5日,嫦娥一號成功被月球引力捕獲。
11月7日,嫦娥一號衞星準確進入月球軌道。
11月26日,9時40分許,來自嫦娥一號的一段語音和《歌唱祖國》歌曲從月球軌道傳回。中國首次月球探測工程第一幅月面圖像通過新華社發佈。
2008年
1月31日,國防科工委正式發佈首幅由嫦娥一號衞星拍攝的月球極區圖像。
2月,國務院批准探月工程二期立項。
6月,國防科工局(原國防科工委,下同)召開專題會議,確定將嫦娥一號備份星進行改進,作為二期工程技術先導星,並將該任務命名為嫦娥二號任務。
10月,國務院批准實施嫦娥二號任務。
11月12日,由嫦娥一號拍攝數據製作完成的中國第一幅全月球影像圖公佈,是當時世界上已公佈的月球影像圖中最完整的一幅影像。
2009年
3月1日,16時13分許,在科技人員的精確控制下,嫦娥一號衞星落入東經52.36度、南緯1.50度的月表區域,實現受控撞月。
9月,嫦娥二號衞星通過正樣設計評審,轉入正樣研製。
2010年
10月1日18時59分57秒,長征三號丙運載火箭在中國西昌衞星發射中心點火發射,把嫦娥二號衞星成功送入太空。
10月2日,嫦娥二號衞星成功實施首次地月轉移軌道中途修正。由於此次軌道修正效果良好,原計劃於10月3日、5日進行的軌道修正動作相繼取消。
10月6日,嫦娥二號衞星成功實施第一次近月制動,順利進入週期約12小時的橢圓環月軌道,成為第二顆中國製造環月衞星。
10月8日,嫦娥二號衞星成功實施第二次近月制動,進入週期約3.5小時的橢圓環月軌道。
10月9日,嫦娥二號衞星成功實施第三次近月制動,進入軌道高度為100公里的圓形環月工作軌道。
10月15日,嫦娥二號衞星上搭載的除CCD立體相機外的六種有效載荷已全部開機,在軌測試完成後將陸續開展科學探測。
10月16日,嫦娥二號衞星與地面高速率通訊鏈路的測試全部結束,初步判斷全部測試結果優於預期。
10月26日,嫦娥二號衞星成功降軌,進入遠地點100公里,近月點15公里的軌道,為在月球虹灣區拍攝圖像做好了準備。
10月29日,嫦娥二號衞星圓滿完成對月球虹灣區成像任務。衞星通過實施升軌控制,近月點返回100公里。
10月30日,對衞星實施軌道維持,使其返回100100公里的環月工作軌道。
11月2日,工程測控系統主任務系統成功切換至長期管理任務系統。
11月8日,國防科工局公佈嫦娥二號月面虹灣局部影像圖。時任中共中央政治局常委、國務院總理温家寶出席揭幕儀式併為影像圖揭幕。
12月20日,中共中央、國務院、中央軍委在人民大會堂召開慶祝探月工程嫦娥二號任務圓滿成功大會。
2011年
4月1日,嫦娥二號半年設計壽命期滿,既定的六大工程目標和四大科學探測任務圓滿完成。
4月下旬至5月底,開展了補拍月球南北兩極漏拍點和再次對嫦娥三號預選着陸區進行高清晰成像兩項拓展試驗。
6月9日,嫦娥二號受控飛離月球,奔向距地球150萬公里遠的日地拉格朗日L2點。
8月25日23時27分,經過77天飛行,嫦娥二號在世界上首次實現從月球軌道出發,受控準確進入日地拉格朗日L2點的環繞軌道,標誌着三項拓展試驗圓滿成功。中國成為世界上繼歐空局和美國之後第三個造訪L2點的國家和組織。
2012年
2月6日,國防科工局發佈了嫦娥二號月球探測器獲得的7米分辨率全月球影像圖。
12月13日,飛離日地拉格朗日L2點約200天的嫦娥二號衞星,在距地球約700萬公里遠的深空與圖塔蒂斯小行星交會,並獲取小行星高清晰圖像。
2013年
1月5日,嫦娥二號衞星與地球間距離突破1000萬公里。
2月28日,嫦娥二號衞星與地球間距離突破2000萬公里。
4月11日,嫦娥二號衞星與地球間距離突破3000萬公里。
5月24日,嫦娥二號衞星與地球間距離突破4000萬公里。
7月14日,已成為中國首個人造太陽系小行星的嫦娥二號衞星,與地球間距離突破5000萬公里。
12月2日,嫦娥三號衞星在西昌衞星發射中心成功發射。
12月6日,嫦娥三號衞星抵達月球軌道,開展嫦娥三期工程中的第二階段落。
12月14日,帶着中國的第一艘月球車玉兔號成功軟着陸於月球雨海西北部(虹灣着陸區)。
2014年
10月24日02時00分,中國自行研製的探月工程三期再入返回飛行試驗器,在西昌衞星發射中心用長征三號丙運載火箭發射升空,準確進入近地點高度為209公里、遠地點高度41.3萬公里的地月轉移軌道。
11月1日6時42分,探月工程三期再入返回飛行試驗任務返回器精確再入,安全着陸,成功回收,取得圓滿成功。
2015年
1月4日23時,探月工程三期再入返回飛行器服務艙已完成環繞地月系統拉格朗日-2點(簡稱地月L2點)的拓展試驗任務,實施逃逸機動,飛離地月L2點,計劃1月中旬飛回月球軌道繼續為嫦娥五號任務開展在軌驗證試驗。
1月13日,國防科工局宣佈,探月工程三期再入返回飛行器服務艙完成第三次近月制動控制,進入傾角43.7度、高度200公里、週期127分鐘的環月圓軌道,繼續為嫦娥五號任務開展在軌驗證試驗。
探月工程三期再入返回飛行器服務艙繼續為嫦娥五號任務開展在軌驗證,於3月7日完成第三階段拓展試驗,模擬嫦娥五號上升器與軌道器在月球軌道交會對接之前的飛行控制過程,驗證嫦娥五號上升器遠程導引控制策略、天地協同控制時序、軌道測量與飛行控制精度等相關技術,獲取試驗數據和經驗,評估軌道設計和交會方案,為後續嫦娥五號任務順利實施提供參考。
3月12日,國防科工局宣佈探月工程將加大向社會開放力度,計劃將嫦娥四號任務打造成為開放的空間科學研究和空間應用平台,鼓勵社會和公眾參與,引導和推動萬眾創新,並進一步深化國際合作,推動資源共享。
8月17日下午16時35分,中國運載能力最大的長征五號運載火箭,在北京成功進行了芯二級動力系統第二次試車。此次試車是長征五號運載火箭工程重大地面試驗的收官之作,為後續轉入發射場合練和成功實現首飛奠定了堅實基礎。
9月2日,探月工程三期再入返回飛行器服務艙完成對嫦娥五號預定採樣區遙感成像飛行任務,獲取了該區域地形地貌信息,為嫦娥五號任務月面軟着陸和採樣區域的選擇提供了依據。
2016年
2月18日,嫦娥三號着陸器成功自主喚醒,進入第28個月晝,工作正常。
2月19日,經探月工程重大專項領導小組會議審議,嫦娥五號任務正式由初樣研製轉入正樣研製階段。
截至12月14日,嫦娥三號着陸器已在月面順利工作三週年,創造了迄今為止人類探測器月面工作時間的最長記錄。
2017年
1月9日,中共中央、國務院在北京隆重舉行2016年度國家科學技術獎勵大會。嫦娥三號工程榮獲國家科學技術進步獎一等獎。
6 [45]  ,全球航天探索大會中國專場全體會議召開,嫦娥四號任務確定搭載荷蘭低射頻電探測儀、德國月表中子與輻射劑量探測儀、瑞典中性原子探測儀和沙特月球小型光學成像探測儀4台國際合作科學載荷。
2018年
5月21日5時28分,中國在西昌衞星發射中心用長征四號丙運載火箭,成功將探月工程嫦娥四號任務鵲橋號中繼星發射升空。
5月25日21時46分,探月工程嫦娥四號任務鵲橋中繼星成功實施近月制動,進入月球至地月拉格朗日L2點的轉移軌道。
6月14日11時06分,探月工程嫦娥四號任務鵲橋中繼星成功實施軌道捕獲控制,進入環繞距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道,成為世界首顆運行在地月L2點Halo軌道的衞星。
2023年
9月中旬,在距此地直線距離約3800公里的西藏日喀則,中國科學院上海天文台日喀則40米口徑射電望遠鏡開始了建設。
11月,中國科學院上海天文台長白山40米口徑射電望遠鏡在吉林長白山正式啓動建設。
據瞭解,這兩個望遠鏡建設完成後,將進一步提升中國現有甚長基線干涉測量(VLBI)網的構型和觀測能力,同位於新疆烏魯木齊、雲南昆明、上海天馬山與佘山觀測台站的望遠鏡一道“凝望”太空,為中國的探月工程作出貢獻。 [44] 

中國探月工程嫦娥一號

嫦娥一號的運載火箭長征3A火箭共執行過14次發射任務,成功率為百分之百。
研製中的嫦娥1號月球探測器 研製中的嫦娥1號月球探測器
中國計劃在2007年發射第一顆月球探測衞星,這是中國深空探測的第一步。中國月球探測項目的科學目標為:獲取月球表面三維立體影像;分析月球表面有用元素及物質類型的含量和分佈;測量月壤厚度和評估氦-3資源量;以及地-月空間環境探測。

中國探月工程有效載荷

為完成上述科學目標,探月一號衞星將安裝五種科學探測有效載荷設備。包括CCD立體相機干涉成像光譜儀激光高度計微波探測儀;γ/X射線譜儀和空間環境探測系統。為了採集、存儲、處理、和傳輸有效載荷的科學數據,還專門設計了一套有效載荷數據管理系統。
CCD立體相機和激光高度計共同完成第一個科學目標,即獲取月球表面三維立體影像;干涉成像光譜儀和γ/X射線譜儀完成第二個科學目標,即分析月球表面有用元素及物質類型的含量和分佈;微波探測儀完成第三個科學目標,即測量月壤厚度和評估氦-3資源量;空間環境探測完成第四個科學目標,即地-月空間環境探測。

中國探月工程設備簡介

立體相機和干涉成像光譜儀
立體相機由光學系統、支撐光學系統的結構件、CCD平面陣列以及相應的信號處理子系統組成。衞星飛行時,三個平行的CCD線陣可以獲取月球表面同一目標星下點、前視、後視三幅二維原始數據圖像,經三維重構後,再現月表三維立體影像。
干涉成像光譜儀用以獲取月球表面多光譜圖像。它包括三個主要的光學子系統:Sagnac干涉計、傅立葉變換透鏡和柱形透鏡。
激光高度計系統
我國繞月探測工程地面應用系統運行控制大廳 我國繞月探測工程地面應用系統運行控制大廳
激光高度計系統用於測量衞星到月表星下點間的距離,激光高度計系統由激光發射器及接收器兩大部分組成,其中的激光發射器用於發射激光脈衝到月球表面,接收器用於接收被後向散射的激光脈衝,激光脈衝的往返時間給出了衞星到月表的距離信息。
γ/X射線譜儀
γ/X射線譜儀用以測量月球表面元素的種類和豐度。
月球表面物質的原子或原子核受到宇宙線粒子的轟擊而激發,會產生特徵的X射線和γ射線;一些天然放射性元素可以自己發射核γ射線,不同的元素可釋放不同能量的特徵γ譜線。通過γ射線譜儀測量這些特徵γ譜線的能量和通量,科學家可以推導出月表元素的種類和豐富程度。
作為月面成份研究,γ射線譜儀和X射線譜儀的測量結果可以很好地互相補充。
微波探測儀
微波探測儀是嫦娥一號衞星有效載荷之一,設計成多頻段微波輻射計。微波探測儀的科學目標是利用微波信號對月球表面物質的穿透傳播特性,從表徵月球物質微波輻射的亮温數據中,獲取月球月壤的厚度信息;獲得月球黑夜的微波遙感信息和獲得月球兩極的微波遙感信息。利用微波輻射計對月球探測在國際上尚屬首次。月球微波遙感信息的獲取和月壤信息的反演將大大豐富人類對月球的認識。
空間環境探測系統
空間環境探測系統包括太陽高能粒子探測器和兩台太陽風離子探測器。太陽高能粒子探測器用以分析地月空間和繞月空間環境的質子、電子和重離子。高能離子探測器包括傳感器和信號處理子系統。兩台太陽風離子探測器用以分析地--月和月球空間環境的太陽風中的低能離子。太陽風離子探測器的傳感器由準直器、靜電分析器和微通道板組成。
載荷數據管理系統(PDMS)
有效載荷數據管理系統(PDMS)是一個基於1553B總線的分佈式系統,系統由總線控制器(BC)、大容量存儲器(SSR)、高速復接器(HRM)、遠置終端(RT)及載荷配電器(PPD)組成。大多數有效載荷通過1553B總線實現與PDMS間的通訊,激光高度計和空間環境監測系統則被連接到了RT上。載荷的科學數據和工程參數可由PDMS通過1553B總線獲取並存儲到SSR中。當衞星在地面站可接收範圍內時,所存儲的數據及實時數據將由HRM根據CCSDS標準組裝為編碼的虛擬信道數據單元(CVCDU)串行序列,然後下行到地面。PDMS是一個靈活、高效的系統,如果任務中某個載荷停止了探測,則其它載荷可分享其存儲及傳輸資源。

中國探月工程發射場地

西昌衞星發射中心 西昌衞星發射中心
2007年9月16日,探月衞星“嫦娥一號”進入了位於中國西南的“西昌衞星發射中心”。西昌衞星發射中心(XSLC):又稱“西昌衞星城”,始建於1970年,隸屬於中國人民解放軍總裝備部,是以主要承擔地球同步軌道衞星的發射任務的航天發射基地,擔負通信、廣播、氣象衞星等試驗發射和應用發射任務。這裏每年10月至次年5月是最佳發射季節。
西昌衞星發射中心從單一型號火箭發射到多種型號火箭發射,從發射國產衞星到承擔國際商業發射,從發射地球同步衞星、極軌衞星到將要開展探月衞星發射。經過二十多年“長征”洗禮的西昌衞星發射中心,如今已成為世界一流航天發射場。如今,長征三號甲運載火箭將在這裏把“嫦娥一號”衞星送入月球,再次成為舉世矚目的耀眼“明星”。
發射能力
它是以主要承擔地球同步軌道衞星的發射任務的航天發射基地,擔負通信、廣播、氣象衞星等試驗發射和應用發射任務。西昌衞星發射中心是中國對外開放中規模最大、設備技術最先進、承攬外星發射任務最多、具備發射多型號衞星能力的新型航天器發射場。發射中心擁有測試發射、指揮控制、跟蹤測量、通信、氣象、技術勤務保障等系統。發射場區的兩個發射工位及技術測試中心、指揮控制中心等配套設施,能擔負和完成多種型號的國內外衞星發射服務。在中國的三大衞星發射中心中,功能比較齊全,設備比較完善,既能發射採用低温推進劑的“長征三號”系列運載火箭,又能發射運載能力較大的捆綁火箭。
西昌衞星發射中心由總部、發射場(技術區和兩個發射工位)、通信總站、指揮控制中心和三個跟蹤測量站,以及其它一些相關的生活保障(醫院、賓館等)單位組成。發射場的地理座標是28°14'42.11"N102°1'45.77"E。主要擔負廣播、通信和氣象等地球同步軌道(GTO)衞星發射的組織指揮、測試發射、主動段測量、安全控制、數據處理、信息傳遞、氣象保障、殘骸回收、試驗技術研究等任務。
地理位置
西昌衞星發射中心位於四川省涼山彝族自治州境內,中心總部設在四川省西昌市西北約60公里處的秀山麗水間,衞星發射場位於西昌市西北65公里處的大涼山峽谷腹地。衞星發射測試、指揮控制、跟蹤測量、通信、氣象、勤務保障六大系統的相應場區,都分散在峽谷之中的不同區域。自古人們在西昌能經常觀賞到分外明亮皎潔的地球衞星--月亮,歷來傳為佳話,故西昌以“月城”的美稱聞名海內。而今,又以發射人造地球衞星,服務於人類而聲震環宇。她除了擁有“月城”、“小春城”、“攀西聚寶盆”和“黃金地帶”等富有大自然美好情調的名字外,又增添了充滿現代科學技術魅力的名稱:“中國航天城”、“東方休斯敦”等。
發射歷史
西昌衞星發射中心始建於1970年,於1982年交付使用,自1984年1月發射中國第一顆通信衞星以來,已發射國內外衞星28次。1985年10月,XSLC正式對外開放,承攬外星發射業務,接待了來自50多個國家和地區的技術交流、考察團體。先進可靠的設施和條件,為外星的發射提供了安全優質的服務。1984年以來,西昌衞星發射中心先後發射了17個顆國內外通訊衞星,這表明中國已是世界上幾個重要的掌握商業發射能力與技術的國家之一,在世界航天城領域佔有一席之地。隨着西昌航天城建設的加速和西昌內陸開放城市的崛起及西昌青山機場國家一類航空口岸的設立,西昌衞星發射中心給許多參觀者留下了美好的印象與回憶。
自1984年成功發射第一顆試驗通訊衞星以來,截至2003年底,已先後成功組織了34次國內外衞星發射。1986年,西昌衞星發射場正式對外開放。發射中心於1983年建成,1984年以來發射過中國第一顆試驗通信衞星、實用通信廣播衞星及實用通信衞星,1990年又將美國製造的“亞洲1號”通信衞星送入地球同步轉移軌道。2004年4月,“試驗衞星一號”和“納星一號”在西昌衞星發射中心順利升空,是這個中心首次發射太陽同步軌道衞星,標誌着這個中心的航天發射能力有了進一步提高,可以進行多射向、多軌道衞星的發射。截至2004年4月,中心擁有兩個自成系統的發射工位,可以發射不同類型的長征運載火箭,既能將大噸位的衞星送入同步轉移軌道,也能將小衞星送入太陽同步軌道

中國探月工程時間截點

2007年
10月24日,“嫦娥一號”月球探測衞星在西昌衞星發射中心由“長征三號甲”運載火箭發射升空。運行在距月球表面200千米的圓形極軌道上執行科學探測任務。
北京時間10月24日18時05分(UTC+8時)左右,嫦娥一號探測器從西昌衞星發射中心由長征三號甲運載火箭成功發射。衞星發射後,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月軌道段飛行。
11月7日,經過8次變軌後正式進入工作軌道。
11月18日,衞星轉為對月定向姿態。
11月20日,開始傳回探測數據。
11月26日,中國國家航天局正式公佈嫦娥一號衞星傳回的第一幅月面圖像。
12月12日上午10時,慶祝中國首次月球探測工程圓滿成功大會在北京人民大會堂舉行。
2009年
3月1日16時13分,嫦娥一號衞星在控制下成功撞擊月球。為中國月球探測的一期工程,劃上了圓滿句號。 [8] 

中國探月工程主要任務

自上世紀六十年代起,世界各國共進行了超過100次探月任務,當中約有一半是成功的,從而取得大量有關月球的科學數據。作為中國首次探月的太空船,工程人員期望“嫦娥一號”不但在中國的遠程衞星技術、探測地月間的太空環境等方面有所突破,並且能填補以往探月任務之不足。“嫦娥一號”探月任務有四大科學目標:
1.繪製全月球的三維立體地圖
以往由於技術所限,大部分的月球地圖都是平面的。先開始製作立體地圖,但月球表面仍有不少地區尚未覆蓋,尤其是月球兩極地區,因為該處的日照角度非常低,難以拍攝成像。“嫦娥一號”將利用激光高度計配合立體相機,對月球作全面探測,從而獲取覆蓋全月面的地形圖。瞭解月面的地形地貌,將有助研究月球地質構造的演化,為未來登月地點的選擇提供有用的參考數據。
2.探測月球的物質成分
探測月球的化學元素和礦物含量與分佈,對研究月球的形成和演化過程起著重要作用。以往由於只使用伽瑪射線譜儀,故探測到的元素種類有限。透過配備了伽瑪射線譜儀及X射線譜儀,“嫦娥一號”希望能夠探測到鈦和鐵等14種元素,並編制全月面的含量分佈圖。“嫦娥一號”還會利用成像光譜儀,測定造岩礦物如橄欖石輝石斜長石等在月球表面的含量與分佈情況。
3.探測月壤特性
由於月球幾乎沒有大氣,太陽風粒子如3等可直接滲入月球土壤中。“嫦娥一號”將首次透過微波輻射,探測月壤的厚度,從而估算月壤中氦3的分佈和含量。日後,氦3有可能成為一種既安全又清潔的新型核聚變燃料。
4.探測地球與月球間的太空環境
在太陽、地球與月球之間,由宇宙射線、太陽耀斑日冕物質拋射等劇烈活動所產生的巨大能量和突然釋出的物質,經常會對地球的磁場電離層、衞星通訊、月面環境以至人類的健康構成影響。雖然美國等國家以往曾探測過地月間的太空環境,不過這方面的探測工作對中國而言尚屬首次。“嫦娥一號”將利用高能粒子探測器和太陽風探測器,記錄原始太陽風資料,及研究太陽活動對地月太空環境的影響。

中國探月工程完美落幕

撞月示意圖 撞月示意圖
北京時間2009年3月1日16時13分10秒,嫦娥一號衞星在北京航天飛行控制中心科技人員的精確控制下,準確落於月球東經52.36度、南緯1.50度的預定撞擊點。至此,在經歷了長達494天的飛行後,靜謐、遙遠的月球土地終於成為這位中國首個“月球使者”的生命歸宿。而隨着此次“受控撞月”的準確實施,中國探月一期工程也宣佈完美落幕。

中國探月工程嫦娥二號

中國探月工程科學目標

“嫦娥二號”主要任務是獲得更清晰、更詳細的月球表面影像數據和月球極區表面數據,因此衞星上搭載的CCD照相機的分辨率將更高,其他探測設備也將有所改進。為“嫦娥三號”實現月球軟着陸進行部分關鍵技術試驗,並對嫦娥三號着陸區進行高精度成像。
進一步探測月球表面元素分佈、月壤厚度、地月空間環境等。

中國探月工程數據統計

——嫦娥二號衞星重量為2480公斤,其中燃料重量約1300公斤,七種科學探測設備重約140公斤。
——發射嫦娥二號的長征三號丙運載火箭全長54.84米,起飛質量345噸,運載能力為3.8噸,嫦娥二號發射將是長征系列火箭的第131次飛行,2010年中國第10次航天發射。
中國探月工程顯示圖
——火箭把嫦娥二號送入遠地點高度接近38萬公里的直接奔月軌道,而嫦娥一號的入軌點遠地點高度只有約5100公里;
——由於採用了不同的軌道設計,嫦娥二號約用5天即可到達月球,將嫦娥一號近14天的奔月時間大大縮短;
——衞星環繞月球飛行的軌道高度為100公里,比嫦娥一號距月球近了100公里;
——衞星上新研製的相機,能夠將對月拍攝圖像的分辨率從嫦娥一號的120米提高到10米左右;
——嫦娥二號的設計壽命為半年,嫦娥一號的設計壽命是一年,實際壽命是494天,其中環月運行482天;
——火箭系統和衞星系統共有8萬多個元器件,在空中點火起爆的火工品達200多種。

中國探月工程發射情況

嫦娥二號發射 嫦娥二號發射 [1]
2010年10月1日18時59分57秒,搭載着嫦娥二號衞星的長征三號丙運載火箭在西昌衞星發射中心點火發射。 [1] 

中國探月工程實時動態

2010年
10月6日11點38分,“嫦娥二號”衞星490N發動機關機,完成第一次近月制動成功。
10月8日11點03分,成功地完成了第二次近月制動。在近月點只有100公里,遠月點1830多公里的軌道上運行。嫦娥二號繞月球一圈就只需要3.5小時了。
10月27日21時45分,“嫦娥二號”衞星成功實現變軌,由100×100公里的工作軌道進入100×15公里的虹灣成像軌道。雖然這次控制的原理和三次近月制動類似,但風險更大。最怕發動機點火時間過長,衞星撞到月球上去。
從11月27日開始,“嫦娥二號”衞星上的CCD相機將為月球虹灣區進行拍照。照片會陸續傳回。之後,“嫦娥二號”將進入長期管理階段,它會完成一系列的科學探測任務。另外,在做好“嫦娥二號”後續工作的同時,部分科研工作者的工作重心也將轉向“嫦娥三號”的研製開發。 [9] 

中國探月工程公佈圖像

温家寶為嫦娥二號月面虹灣局部影像圖揭幕 温家寶為嫦娥二號月面虹灣局部影像圖揭幕
2010年
11月8日上午,國防科技工業局首次公佈了嫦娥二號衞星傳回的嫦娥三號預選着陸區——月球虹灣地區的局部影像圖。中共中央政治局常委、國務院總理温家寶出席儀式併為影像圖片揭幕。
首次公佈的月球虹灣地區局部影像圖是一張黑白照片。據國防科技工業局有關負責人介紹,該影像成像時間為10月28日18時,是衞星距離月面大約18.7公里地方拍攝獲取。影像圖的傳回,標誌着嫦娥二號任務所確定的六個工程目標已經全部實現。這意味着探月工程二期“嫦娥二號”工程任務取得圓滿成功。
從10月1日嫦娥二號成功升空,到公佈圖像已過去一個多月,而嫦娥二號的發射,其中最主要的一個任務就是對月球虹灣地區進行高清晰度的拍攝。而此次拍攝將為今後發射嫦娥三號衞星並實施着陸做好前期準備。
據悉,此次嫦娥二號攜帶的CCD相機分辨率提高很多,嫦娥一號是120米分辨率,而嫦娥二號在100公里圓軌道運行時分辨率優於10米,進入100公里×15公里的橢圓軌道時,其分辨率能達到1米,已超過了原先預定的1.5米的指標。據瞭解,將來嫦娥三號着陸器上也同樣有CCD相機,屆時它不光要拍照,還能根據圖片自主避開着陸器在軟着陸過程中不適於降落的地點,“臨機決斷”為着陸器選擇適宜降落的平坦表面。 [10] 

中國探月工程嫦娥三號

中國探月工程工程準備

2012年9月19日,中國探月工程正在為2013年“嫦娥三號”探測器“軟”着陸月球做準備。
“嫦娥三號”任務是中國探月工程“繞、落、回”三步走中的第二步,也是承前啓後的關鍵一步。它將實現中國航天器首次在地外天體軟着陸,開展着陸器懸停、避障、降落及月面巡視勘察。“嫦娥三號”任務正樣研製進展順利,各項工作抓緊推進。
“穩穩噹噹地在月球表面實現‘軟’着陸是一個難題。”歐陽自遠説,“嫦娥一號”是撞月“硬”着陸。“嫦娥三號”是“軟”着陸,不能使用降落傘。研究團隊已計劃在接近月球表面時首先利用反作用力緩衝,然後讓“嫦娥三號”自由落體實現降落。
落地後隨之而來的難題是抵禦巨大的温差。月球上的一天相當於地球上一個月,夜晚温度最低時達到零下180多攝氏度,白天温度大都在100攝氏度以上。“這對電子元器件是一個巨大考驗。”探月工程團隊已經有完備的計劃,特別是將首次使用中國自主研製的原子能電池,抵禦嚴寒、酷暑的考驗。
“嫦娥三號”將採取定位探測與巡視探測相結合的方式。着陸器着陸後就不能移動了。它配備的多台照相機將對周圍的地形地貌進行拍攝。月球車將在月球表面自主“行走”。
“嫦娥三號”將創造多個“第一”。它將第一次在月球安裝月基天文望遠鏡。月球上沒有大氣,比在地球上觀測效率要高得多。月球車上將首次配備360度全景相機、紅外光譜儀和X射線譜儀。
中國有望在2017年實現月球採樣與返回,對登陸地點附近區域的月球表面資料進行更詳細的收集,從而完成無人探月工程“繞、落、回”三個探測階段,為下一步載人探月奠定基礎。 [11] 
中國月球探測分為三個階段,即無人月球探測、載人登月探測和人類在月球短暫駐留的月球基地建設。正在進行無人月球探測。按照“繞、落、回”三步走計劃,中國已經圓滿完成了衞星繞月飛行任務,2013年將發射“嫦娥三號”探測器,實現着陸器與月球車軟着陸。

中國探月工程搭載設備

“‘嫦娥三號’着陸器上安裝了天文望遠鏡和極紫外相機,這是我們自己的特色。”歐陽自遠説,月球上沒有大氣活動,沒有各種污染,望遠鏡的分辨率很高,這是人類第一次在月球上觀測天文;極紫外相機將探測地球等離子體層的變化特點,提高中國空間環境監測和預報能力。此外,在月球車底部安裝了一個雷達,可以探測月球車巡視路線上100米深度的月壤層結構,希望獲得一些新的探測成果。
此時尚沒有時間表和明確的、精細的路線圖進行“載人登月”,正在積極地做各種準備,力爭儘快推進中國載人登月探測計劃。
2013年8月28日,中國國家國防科技工業局對外宣佈,探月工程重大專項領導小組當天召開第十一次會議暨嫦娥三號任務進場動員會,審議批准了嫦娥三號任務由研製建設階段轉入發射實施階段。嫦娥三號探測器已於2013年12月2日凌晨1點30分在四川省西昌衞星發射中心發射。

中國探月工程發射成功

2013年
9月11日,嫦娥三號乘飛機轉運,於12日10時抵西昌發射場。
11月26日,月球車正式命名為玉兔號
12月2日1時30分,“嫦娥三號”探測器由長征三號乙運載火箭西昌衞星發射中心發射。它將攜帶中國的第一艘“玉兔號”月球車,並實現中國首次月面軟着陸,並開展月表形貌與地質構造調查等科學探測。
12月2日1時30分,嫦娥三號月球探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衞星發射中心發射,2013年12月14日成功軟着陸於月球雨海西北部,登月任務獲得成功。 [12] 

中國探月工程成果總結

嫦娥三號”月球探測器自12月成功着陸月球之後,已經在月球停留超過兩年半時間,創下在月球表面工作時間最長的世界紀錄。
截至2016年7月31日,“嫦娥三號”獲得的大量數據已經形成了豐碩的科研成果,其中多項都屬於世界首次,並得到了國際同行的認可。
一共有8個科學設備
據介紹,“嫦娥三號”上一共有8個科學設備,按照功能可以分為三類:
第一類用來觀察月球,主要設備包括全景相機、地形地貌相機、測月雷達等;
第二類是用來觀測宇宙,主要由月基光學望遠鏡承擔;
還有一類是觀察地球周圍的等離子層,也就是極紫外相機。
在這其中很多科學設備都是第一次使用。
完成首幅月球地質剖面圖
為了更好了解月球,“嫦娥三號”首次使用了一台新研製的測月雷達,利用它“嫦娥三號”完成了首幅月球地質剖面圖,展現了月球表面以下330米深度的地質結構特徵和演化過程,並發現了一種全新的岩石——月球玄武岩。通過這些數據,可以瞭解月球從形成到現在的演變歷史。
完成首次天體普查
在觀測太空方面,“嫦娥三號”上首次使用了一台光學望遠鏡,它就像是“嫦娥三號”着陸器的一雙眼睛。由於月球沒有大氣層,相當於一個沒有云層的“透明”球體,所以在抬頭仰望太空的時候,就不會受到雲層的干擾。這樣一來,就可以把“目光”投向任何一片天空。
此外,由於月球轉動週期相對較慢,為觀測同一個天體的變化情況提供了便利。於是科學家利用月基光學望遠鏡,給月球北極上方區域的天體做了一次科學普查。
這相當於人類的人口普查一樣,它是人類歷史上在紫外波段的第一次“巡天”。以後,天文學家在歷史上可以不斷用它做對比研究。
首次證明月球沒有水
長期以來,人們一直好奇月球上到底有沒有水。對於這個問題,月基光學望遠鏡給出的答案是:沒有。
中科院國家天文台研究員魏建彥稱:“我們測量了月球地表層以上水的含量,得到了有史以來最低的一個測量值,這個測量值符合預期。”這是首次明確證明月球上沒有水。
首次獲得地球等離子體層圖像
“嫦娥三號”的另一個重要任務,就是觀察它的故鄉——地球。在地球周圍有幾道天然屏障,其中第一個就是等離子體層,它可以延伸到地球表面以外四萬公里左右。着陸器上安裝的全球首個極紫外相機,就是專門用來觀測等離子體層變化的設備。
太陽風暴形成的巨大脈衝,會對圍繞地球運轉的人造天體,比如導航衞星、通信衞星等的通信功能造成嚴重破壞。將等離子體層變化作為監測太陽風暴的風向標,這是“嫦娥三號”獨有的本領。極紫外相機已獲取了1300多幅地球等離子體層圖像數據。為空間天氣預報提供了大量依據,保障了地面通訊,以及地面與航天器之間的通訊安全。 [13] 

中國探月工程嫦娥四號

嫦娥四號是嫦娥三號的備份星。 [14] 嫦娥三號”和“嫦娥四號”任務,將實現在月球上軟着陸和自動巡視機器人勘測。

中國探月工程嫦娥五號

根據中國探月工程“繞”、“落”、“回”三步走戰略,探月工程三期主要實現採樣返回,其主要任務由嫦娥五號月球探測器承擔。嫦娥五號主要科學目標包括對着陸區的現場調查和分析,以及月球樣品返回地球以後的分析與研究。 [14] 
嫦娥五號的第一個科學目標是開展着陸點區的形貌探測和地質背景勘察,獲取與月球樣品相關的現場分析數據,建立現場探測數據與實驗室分析數據之間的聯繫。主要包括:着陸區的地形地貌探測:採樣點周圍形貌與結構構造特徵;撞擊坑的形貌、大小與分佈等。物質成分探測:採樣點的物質成分特徵;月壤物理特性與結構;月殼淺層的温度梯度探測等。 [14] 
第二個科學目標是對返回地面的月球樣品進行系統、長期的實驗室研究,分析月壤與月岩的物理特性與結構構造、礦物與化學組成、微量元素與同位素組成、月球岩石形成與演化過程的同位素年齡測定、宇宙輻射與太陽風離子與月球的相互作用、太空風化過程與環境演化過程等,深化月球成因和演化歷史的研究。 [14] 
為了實現科學目標,嫦娥五號將搭載多種有效載荷,主要包括降落相機、光學相機、月球礦物光譜分析儀、月壤氣體分析儀、月球地熱資源探測器、月壤結構探測儀、採樣剖面測温儀、巖芯鑽探機和機械取樣器等。 [14] 
2019年
1月14日,國家航天局表示,2019年年底前後將發射嫦娥五號。 [15] 
2020年
7月,嫦娥五號探測器的着陸地點為月球正面西北部的呂姆克山脈 [16] 
7月20日報道,嫦娥五號探測器通過鏟取、鑽取兩種方式,採集月球樣品並帶回地球 [17] 
11月17日,長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器在中國文昌航天發射場完成技術區總裝測試工作後,垂直轉運至發射區,計劃於11月下旬擇機實施發射。 [18] 
11月24日4時30分,中國在中國文昌航天發射場,用長征五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器,火箭飛行約2200秒後,順利將探測器送入預定軌道,開啓中國首次地外天體採樣返回之旅。 [3]  [19] 
12月1日23時,嫦娥五號探測器成功在月球正面預選着陸區着陸。 [20] 
12月17日,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品,採用半彈道跳躍方式再入返回,在內蒙古四子王旗預定區域安全着陸 [5] 
嫦娥五號探測器成功發射

中國探月工程嫦娥六號

嫦娥六號是嫦娥五號的備份,具備採樣返回的功能,將前往月球背面執行任務。截至2022年9月,嫦娥六號產品基本生產完畢。

中國探月工程嫦娥七號

2022年9月,嫦娥七號正在研製中,後續將對月球南極進行探測,還將建立國際月球科研站的基本型。 [30] 
2023年4月,嫦娥七號計劃2026年前後實施發射,它的主要任務是去月球南極尋找月球存在水的證據,嫦娥七號任務只是後續探月四期任務中的一步,未來它將和嫦娥八號組成國際月球科研站的基本型,計劃在2030年前建成。 [38] 

中國探月工程嫦娥八號

2023年4月,嫦娥八號計劃於2028年前後發射,主要任務是對月球上的資源進行勘查,並對資源的再利用進行實驗。 [38] 

中國探月工程探月寓意

以中國書法的筆觸,抽象地勾勒出一輪圓月,一雙腳印踏在其上,象徵着月球探測的終極夢想,圓弧的起筆處自然形成龍頭,象徵中國航天如巨龍騰空而起,落筆的是一羣自由飛翔的和平鴿構成,表達了中國和平利用空間的美好願望。
從關於“月亮人”的討論和想象,再到關於外星人月球基地的想象,並不是僅僅具有一般科學探索的意義,或只是為公眾提供娛樂,還有着某種非常強烈的象徵意義——將來真的會有“月亮人”。最有可能出現的“月亮人”其實就是地球人類——因為世界各大國對月球的競逐早已經開始。
美國在逐月之路上一馬當先,關於競逐月球的意識也表達得最為露骨。據説早在上個世紀50年代,美國人就有在月球建立軍事基地和情報基地的想法,比如在月球建立導彈基地,這樣就可以對地球上的其他國家形成“居高臨下”的威懾。有些材料表明,美國人甚至起過“宣佈”月球為美國領土的念頭。從經濟上看,比如月球上的氦3同位素,將來有可能成為重要的能源,也非常令人神往。
今天,逐月之路上的國家,不僅有美國俄羅斯中國這樣的大國,也有歐洲諸國、印度日本韓國等小一些的國家。再想悍然“宣佈”月球為某一國的領土,估計很難成功。與有些國家試圖搶佔儘可能多的“月球領土”不同,中國的嫦娥不是“戰神”,而是“和平女神”。
中國人的探月工程,是在為人類和平使用月球邁出了新的一步。

中國探月工程科研成果

2022年10月,在“嫦娥工程”探測數據支持下,山東大學等多家單位完成的世界第一幅1∶250萬月球全月岩石類型分佈圖對外公佈 [33] 
2024年,中國科學院地球化學研究所聯合澳門科技大學和廣東工業大學,通過對嫦娥五號月壤顆粒開展研究,在月壤玻璃珠表面微隕石撞擊坑中發現一系列含Ti的蒸發沉積顆粒,分析顯示包括金紅石(Ti2O)、三方結構Ti2O(Trigonal-Ti2O)和三斜結構Ti2O(Triclinic-Ti2O)共3種Ti納米礦物。
其中,三方結構Ti2O和三斜結構Ti2O之前尚未在天然地質樣品中被發現,這是樣品中發現的第七種、第八種月球月球新礦物;而在材料學領域,Ti2O是可在實驗室內製備的光催化薄膜材料。 [56] 

中國探月工程探月曆程

2004年,探月工程正式立項;
2007年10月24日,嫦娥一號發射升空,實現了中國首次繞月飛行;
2010年10月1日,嫦娥二號發射成功;
2013年12月2日,嫦娥三號發射升空,並順利在月球正面虹灣地區實現軟着陸;12月15日,作為嫦娥三號的巡視器,中國首輛月球車“玉兔號”駛抵月球表面,進行月球表面勘測。
2018年5月21日,嫦娥四號中繼星“鵲橋”發射升空;12月8日,嫦娥四號成功發射; [31] 
2019年1月3日,“玉兔二號”也隨嫦娥四號登上月球,對月球背面進行探索;
2020年11月24日,嫦娥五號發射升空;
中國已完成了探月工程的“繞、落、回”,後續還有“勘、研、建”。 [24] 
2021年7月20日是人類月球日。從古至今,中國人對月亮有過無數浪漫想象。2004年,中國探月工程正式立項,從嫦娥一號升空,到嫦娥五號攜月壤返回,中國人一步步將“上九天攬月”的神話變為現實。 [24] 
2022年10月,中國將繼續實施包括月球科考基地建設在內的航天重大工程。 [32] 
2023年5月29日,中國載人月球探測工程登月階段任務已啓動實施,計劃在2030年前實現中國人首次登陸月球。中國載人航天工程辦公室已全面部署開展各項研製建設工作,包括研製新一代載人運載火箭(長征十號)、新一代載人飛船、月面着陸器、登月服等飛行產品,新建發射場相關測試發射設施設備等 [39]  ;7月12日,中國計劃在2030年前實現載人登陸月球開展科學探索,其後將探索建造月球科研試驗站,開展系統、連續的月球探測和相關技術試驗驗證 [41] 
2024年1月23日,紀念中國探月工程立項20週年,發佈《執筆向月》。 [47] 
一組圖,回顧中國探月曆程
2024年2月24日中國載人航天工程網消息 [52]  ,中國載人月球探測任務新飛行器名稱已經確定,新一代載人飛船命名為“夢舟”,月面着陸器命名為“攬月”。夢舟飛船攬月着陸器長征十號運載火箭已全面進入初樣研製階段,各項工作進展順利。 [49]  [51] 

中國探月工程所獲榮譽

2022年12月15日,嫦娥探月工程入選中國工程院院刊《Engineering》發佈的“2022全球十大工程成就”。 [34-35] 
參考資料
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