嫦娥一號

嫦娥一號是中國嫦娥工程的首顆月球探測器。探測器以中國古代神話傳說人物嫦娥命名。嫦娥一號於2007年10月24日在西昌衛星發射中心搭乘長征三號甲運載火箭順利發射升空。嫦娥一號的總重量為2350千克左右，尺寸為2000毫米×1720毫米×2200毫米，太陽能電池帆板展開長度18米，壽命大於1年。該探測器的主要目的是獲取月球表面的3D立體影像；分析月球表面有用元素的含量和物質類型的分布特點；探測月壤厚度和地球至月亮的空間環境。嫦娥一號是中國嫦娥工程的第一階段任務，自2004年1月立項，第一階段耗資14億人民幣。2009年3月1日完成使命，硬著陸於月球預定地點。

嫦娥一號作為中國的首次深空探測任務以圓滿成功的方式結束，被視作中國航天繼人造地球衛星、載人航天飛行後的第三座里程碑，標誌著中國進入具有深空探測能力的國家行列，為中國後續的深空探測任務奠定了基礎。

## 過程

2007年10月24日（發射日）

- 18:05:04.602：嫦娥一號在西昌衛星發射中心發射升空。
- 18:07：嫦娥一號發射升空跟蹤正常。
- 18:09：嫦娥一號發射火箭二三級分離，分離物體其後落在貴州山區。
- 18:11：嫦娥一號發射整流罩分離，分離物體其後在廣東始興縣司前鎮細壩村的山林里尋獲。
- 18:16：三級一次發動機關機，星箭結合體進入滑行段。
- 18:26：遠望二號測量船發現目標，雷達跟蹤正常。
- 18:27：三級火箭發動機二次點火成功。
- 18:29：三級火箭發動機二次關機。
- 18:30：星箭成功分離，嫦娥一號進入圍繞地球軌道。
- 18:38：衛星正常進入預定的近地點高度205千米，遠地點高度50930千米的超地球同步軌道。

2007年10月25日

- 17:55：嫦娥一號變軌成功，順利將近地點高度提升至600千米。

2007年10月26日

- 15:45：嫦娥一號停止自旋。
- 17:44：嫦娥一號第二次變軌成功。

2007年10月29日

- 17:56：嫦娥一號實施第三次變軌。
- 18:01：嫦娥一號第三次變軌成功。

2007年10月31日

- 17:15：嫦娥一號進行第四次變軌，即第三次近地點變軌。
- 17:28：嫦娥一號第四次變軌成功，順利進入地月轉移軌道。

2007年11月2日

- 10:25：地面控制中心對嫦娥一號進行軌道修正。
- 10:33：嫦娥一號修正結束，軌道誤差由原來的570公里減小到10公里之內。

2007年11月5日

- 09:00：「嫦娥一號」衛星停止自旋，準備實施第一次近月制動。
- 09:45：北京航太飛行控制中心向「嫦娥一號」衛星注入姿態初值。
- 11:37：嫦娥一號實施了第一次近月制動，進入環月軌道。

2007年11月6日

- 11:35：成功進行了第二次近月制動，進入周期為3.5小時的環月小橢圓軌道。

2007年11月7日

- 08:34：嫦娥一號完成了第三次近月制動，進入月面高度212千米的工作軌道。

2007年11月19日

- 衛星調整為三體定向狀態，開啟有效載荷。

2007年11月26日

- 中國國家航太局正式公布嫦娥一號衛星傳回的第一幅月面圖像。

2007年11月28日

- 雷射高度計開機工作。

2008年1月27日

- 23時50分48秒，衛星點火60秒，軌道提高2公里，以應對第一次月食。

2008月6月5日

- 當日在北京航太飛行控制中心的監視和控制下，已環月飛行210天。

2008年12月6日

- 嫦娥一號衛星經過兩次點火制動，順利從距月面200公里的圓軌道進入距月面100公里的圓軌道。

2008年12月19日

- 當日2時開始，嫦娥一號衛星再次實施軌道機動，成功將軌道近月點降至距月面17公里。由於月球重力場的影響，至19日12時，嫦娥一號衛星環月軌道近月點已漂移至距月面15公里。

2008年12月20日

- 隨著19日相關試驗工作完成，20日上午8時，嫦娥一號衛星再次實施軌道機動，重新回到距月面100公里的極軌圓軌道。

2009年3月1日

- 3月1日16時13分10秒，嫦娥一號衛星在北京航太飛行控制中心科技人員的控制下，撞落於月球豐富海內的撞擊點，撞擊點位置為東經52.36度、南緯1.50度。

## 研製

嫦娥一號工程由五大系統組成，分別為衛星、運載火箭、測控、地面應用、發射場。

嫦娥一號衛星由中國空間技術研究院負責研製，衛星總設計師是葉培建。衛星以東方紅三號通訊衛星平台為基礎，採用三軸穩定姿態控制，具有自身變軌能力。

### 衛星研製過程

- 2004年，中國繞月探測工程立項
- 2004年12月20日，衛星開始初樣電性星電測
- 2006年7月，完成正樣產品的生產和驗收，進入系統級總裝、集成和測試階段
- 2006年7月28日，國防科工委月球探測工程中心與中國空間技術研究院簽訂嫦娥一號月球探測衛星研製合同
- 2007年1月5日，嫦娥一號探月衛星通過專項評審

## 儀器

### 科學儀器

嫦娥一號一共帶有130公斤有效載荷，其中包括9件主要儀器：：

- CCD立體相機：採用了三線陣CCD推掃成像原理 拍攝全月面三維影像，相機解析度120米,月表成像寬度60km，光譜範圍500nm~750 nm，光譜通道數1，量化等級8bit，S/N≥100，MTF≥0.2，光照條件太陽高度角≥15°，基高比≥0.6。
- 雷射高度計：用以月面三維圖像輔助成像，在月面不反光地區（如兩極），則是繪製地形圖的主要設備。重15.7 Kg，雷射波長1064 nm，雷射能量140 mJ，精確度1 m。中國科學院上海技術物理研究所和中國科學院上海光學精密機械研究所研製。
- 干涉成像光譜儀：用於獲取月面光波圖譜
- 伽馬射線譜儀：用於探測月球表面14種元素，包括：鈦、鈾、釷、鉀、氧、鐵、矽、錳、鉻、鍺、鎂、鋁、鈣、鈉。
- X射線譜儀：探測矽、鋁和鎂的分布。
- 微波探測儀：用於獲取月壤厚度，以及月球背面亮度溫度圖和月球兩極地面資訊
- 太陽高能粒子探測器：檢測衛星周圍高能帶電粒子的種類的能量。
- 太陽風粒子探測器：探測從地球到月球，以及月球附近的空間環境。是嫦娥一號上最早開始工作的設備之一。
- 大容量存儲器：衛星配備一個48GB的存儲器，暫時存放各種儀器輸出的數據。

### 衛星平台儀器

- 490牛頓發動機：用於軌道維持和變軌。
- 星敏感器，紫外敏感器：用於衛星定姿。

### 地面儀器

測量嫦娥一號位置的科學儀器包括：

- 「遠望號」測量船
- 位於上海佘山的25米天線的射電望遠鏡
- 位於烏魯木齊南山的25米天線的射電望遠鏡
- 位於北京密雲的50米天線的射電望遠鏡
- 位於昆明鳳凰山的40米天線的射電望遠鏡

租用了其他國家設備有：

- 歐洲空間局，庫魯站，新諾舍站。

## 主要任務

嫦娥一號主要有四個任務：

- 用CCD立體相機和雷射高度計繪製完整的立體月球地圖，從而獲取覆蓋全月面的地形圖，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。
- 探測月球上的鈦和鐵等14種元素分布，並會利用成像光譜儀，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布情況。
- 評估月球土壤厚度和氦-3的資源量。
- 監測月-地之間的空間環境，利用高能粒子探測器和太陽風探測器記錄太陽風數據，以及太陽活動對月-地之間空間環境的影響。

### 後期

由於減少了變軌次數，嫦娥一號省下的燃料足夠其工作一年有餘。在預計工作期滿之時，專家預計可以將衛星軌道調整為100公里，以獲得更清晰的月面圖像。另有計劃使嫦娥一號主動撞月。

出於避免突發事故的考慮，嫦娥一號一共製造了兩顆，而由於嫦娥一號正式星的成功發射，其備份星失去了備份功能，中國探月工程首席科學家歐陽自遠表示，嫦娥一號備份星（即嫦娥二號）將於2010年10月發射升空。備份星將不再進行多次變軌，而是直接進入地月轉移軌道。而且，備份星的月球軌道高度也會有變化，星載設備會有更換。

## 相關事件

### 現場參觀

2007年10月初，西昌衛星發射中心開始對外出售「嫦娥一號發射現場觀看」的門票，定價每人800人民幣，總額在2000個席位左右。且只向中國公民出售。

### 歌曲搭載

鑑於之前有東方紅一號向地面傳回歌曲的先例，此次「嫦娥一號」也將搭載32首歌曲，並向地面傳回。

2006年7月7日，國防科工委決定選擇30首歌曲搭載，並隨後與中央電視台、中國音樂家協會共同舉行了全民投票活動。10月，在科工委提出的150餘首備選曲目基礎上，選出以下30首歌曲搭載，名單如下：

- 《誰不說俺家鄉好》
- 《愛我中華》
- 《歌唱祖國》
- 《梁山伯與祝英台》
- 《我的祖國》
- 《走進新時代》
- 《二泉映月》
- 《黃河頌》
- 《青藏高原》
- 《長江之歌》
- 《在希望的田野上》
- 《春天的故事》
- 《七子之歌》
- 《我的中國心》
- 《高山流水》
- 《草原上升起不落的太陽》
- 《高山青》
- 《貴妃醉酒》選段，京劇
- 《難忘今宵》
- 《歌聲與微笑》
- 《春節序曲》
- 《半個月亮爬上來》
- 《遊園驚夢》選段，崑曲
- 《富饒遼闊的阿拉善》
- 《良宵》
- 《十二木卡姆》選曲
- 《東方之珠》
- 《在那遙遠的地方》
- 《我是中國人》
- 《但願人長久》

此外，還特別增加了《東方紅》和《義勇軍進行曲》（國歌），由於地位特殊，沒有經過投票挑選直接入選。

### 衛星失蹤質疑

11月13日，一些網友開始質疑嫦娥一號是否已經失蹤，其理由是12日新華社曾發表過寫有《嫦娥一號曾與地面失去聯繫45分鐘》的文章。隨後相關的質疑帖在網上流傳開來。17日，探月工程負責人龍樂豪出面闢謠，指出：由於月球遮擋，地面測控只能覆蓋92%至98%的區域，暫時失去聯繫在設計考慮範圍之內，衛星可以自主工作。

## 傳回數據

2007年11月20日下午4:48分，由CCD相機拍攝的第一軌月球圖像開始傳回。

2007年11月23日嫦娥一號衛星獲取的第一批原始圖像資料（共19軌）傳回地面，並開展整理圖像的工作。

2007年11月26日，國家航太局正式發布經處理後的第一幅由嫦娥一號衛星傳回月面圖像。該圖像是由嫦娥一號衛星上的CCD立體相機以線陣推掃的方式獲得的，軌道高度約200公里，每一軌的月面幅寬60公里，像素解析度120米。此共由19軌圖像製作而成，位於月球表面東經83度到東經57度，南緯70度到南緯54度，圖幅寬約280公里，長約460公里。在圖中右側60公里寬的條帶是CCD相機開機後獲得的第一軌圖像。

2007年12月11日，國家航太局發布嫦娥一號的CCD立體相機所拍取的月球背面部份區域的照片，該圖是由5軌圖像合併製作而成。

2008年1月31日，國防科工委公布了首副月球極區圖像。

2008年11月12日，依據嫦娥一號衛星拍攝數據製作的中國第一幅全月球影像圖正式公布。

## 評價

### 官方評價

- 日本航太局局長立川敬二：期待中國來訪，希望與中國航天局合作。
- 烏克蘭航太局局長阿里克謝耶夫：希望拓寬中烏兩國航天領域合作範圍。
- 歐空局航空局局長道丹：對嫦娥一號成功發射表示誠摯的祝賀。
- 法國國家空間研究中心主席戴斯科達：祝願中國國月球計劃的後續工作取得成功。
- 德國空間中心主席沃納：貴國空間計劃的發展令人印象深刻，同時期待這次任務獲得可喜的成果。

### 媒體評價

- 韓國《朝鮮日報》：「嫦娥一號」實現了中國人登月的千年夢想。
- 美國《洛杉磯時報》：「嫦娥一號」發射展示中國綜合實力，中國將進入太空研究的前沿陣地，以符合其發展中大國的地位。
- 日本《每日新聞》：中國發射「嫦娥一號」衛星，意在揚振國威。在世界各國對於月球的探測活動逐漸增多時，中國欲（藉此次發射）獲取主導權。
- 法新社報導，「嫦娥一號」的發射體現了中國的綜合實力，進一步提升了中國的國際地位和全國凝聚力。近年來，中國加大了在太空研究領域的力度，以與其不斷提升的經濟地位相匹配。
- 美聯社報導，中國成功發射首顆探月衛星，邁出了雄心勃勃為期十年的將登陸車送上月球並且返回地球計劃的第一步。
- 路透社發表評論，「嫦娥一號」的發射目的是和平的，中國不會以任何形式參與與任何國家的月球競賽，但中國也想向世界證實，中國在不斷發展經濟的同時，也有能力發展自己的創新科技。

## 參考文獻

- 《中國探月》ISBN：978-7-03-020413-4

## 外部連結

### 專題報導

- 人民網、中國網、新華網、中新網、 CCTV、新浪、網易、 Yahoo、騰訊、 Tom、搜狐、 21cn、東方網、千龍網、南方網、大洋網、金羊網、 MSN

## 基本資料

- 說明：北京航空航天博物館內展示的嫦娥一號月球探測器模型
- 任務類型：月球環繞器/撞擊器
- 運營單位：國家航太局
- 製造商：中國空間技術研究院
- 衛星平台：東方紅三號衛星平台
- 彈頭量：2,350 kg
- 推出時間：2007年10月24日、18時05分04秒602毫秒、（北京時間）
- launch_rocket：長征三號甲運載火箭
- 發射地點：西昌衛星發射中心三號發射工位
- disposal_type：主動撞擊
- decay_date：2009年3月1日
- 參考坐標系：繞月軌道
- orbit_periapsis：200千米
- orbit_apoapsis：200千米
- apsis：月
- 傾角：90º
- orbit_period：127分鐘
- 分類：中國探月工程
- previous_mission：（首次任務）
- next_mission：嫦娥二號
- 類型：orbiter
- object：月球
- arrival_date：2007年11月5日
- 類型：impactor
- arrival_date：2009年3月1日