
成果簡介 2007年10月24日18時05分,中國第一顆繞月人造衛星“嫦娥一號”在西昌衛星發射中心成功發射。2009年3月1日,“嫦娥一號”完成使命,成功撞擊月球表面預定地點?!版隙鹨惶枴庇行лd荷研制測試由中國科學院空間科學與應用研究中心負責,探測器本體由中國空間技術研究院研制,其上搭載了包括γ射線譜儀、X射線譜儀、太陽高能粒子探測器等在內的8種24臺件科學探測儀器,主要任務是獲取科學探測數據,為中國后續月球探測任務進行先期試驗驗證?!版隙鹨惶枴毙l星首次繞月探測的成功,是我國探月史上里程碑式的跨越,填補了中國在探月活動中的空白,為中國的探月工程研究打下了堅實的基礎。 歷史背景 把20世紀50年代至70年代的冷戰時期,美國和蘇聯曾展開了一場大規模的以月球探測為中心的空間科學技術競賽。到21世紀初,美、俄、歐、日、印等國不約而同地啟動了月球探測計劃,掀起了探月的新一輪高潮。 中國在探月領域的空白讓中國科學家們多年來苦心鉆研。早在1994年,中國就已組織相關專家對開展月球探測的必要性和可行性進行初步分析與論證,但由于種種原因,探月計劃一直未能啟動。至2000年8月,在國防科工委的組織下,由王大珩等9位院士和總裝備部、航天科技集團、科技部、中科院和高等院校專家組成評審組,對中國科學院提出的“月球資源探測衛星的科學目標與有效載荷”進行了論證評審。2001年,由中國科學院相關單位組成專家研究小組,開展有效載荷等關鍵技術的攻關和地面應用系統等的研究工作,10月,中國月球探測計劃項目正式立項。2004年,中國月球探測一期工程正式啟動,各項工作進入工程實施階段。 創新歷程 同其他探月國家不同的是,中國的探月活動不走尋常路,從立項到成功發射僅用了不到三年的時間。研發周期短暫意味著項目工程時間緊、任務艱巨,大批國內頂尖的科學家為了項目的準時完成,夜以繼日、辛勤工作。承擔“嫦娥一號”研制任務的是一個年輕的團隊,平均年齡不到30歲,衛星副總指揮龍江34歲,副總設計師孫澤洲37歲,總體主任設計師饒煒36歲。
【攻堅克難,拿下核心技術】 為實現探測工程夢想,年輕的“嫦娥”研制團隊在總設計師葉培建的帶領下,在充分利用現有衛星研制成果的同時,針對月球探測衛星的新特點,集思廣益、開拓進取,先后攻克了軌道設計、月食問題、數管分系統設計等一系列技術難題,拿下了一大批具有自主知識產權的核心技術,包括軌道設計技術、天線技術、溫控技術等。另外,“嫦娥一號”還首次使用紫外月球敏感器觀察月球,可以滿足各種月相下的工作需求,包括新月、上弦月、滿月、下弦月,甚至出現日全食時也可以正常工作,無需地面站支持即可確定繞月探測器飛行軌道是否平行于月面。
【實現科學目標——研制有效載荷單機】 月球與深空探測是一項復雜的系統工程,是技術目標與科學目標并重的科學工程,有效載荷則是實現科學目標的具體工具和手段。在“嫦娥一號”有效載荷單機的研制任務中,中國科學院空間科學與應用研究中心承擔了其中的3臺,包括“鼎鼎大名”的微波輻射計。其開機工作后,在國際上首次獲得了全月面亮度微波輻射數據,從而估算出了月壤的平均厚度。尤其是國際首創的“微波月亮”以及“發現月面熱異?,F象”等研究成果,得到了國際同行專家的高度贊賞。“知道了月壤的厚度,我們就可以推算出月壤中氦-3的儲量,繼而為未來開發利用月壤中的氦-3等資源提供了重要的科學依據和支撐。”空間中心主管副主任鄒永廖說。
嫦娥一號由熱控制、導航與控制、數據管理、定向天線等9個分系統組成、這些分系統各司其職、協同工作,保證月球探測任務的順利完成,它們就像人體的“五臟六腑”一樣缺一不可。按照中央“高標準、高質量、高效率地完成繞月探測任務”的指示,衛星研制團隊狠抓質量管理。在衛星研制的過程中,他們周密計劃、大力協同,對所有單機、分系統和系統總體的設計進行全面復查、復審、反思、質疑,對每個環節進行拉網式的、從最小單元開始的復查復審,反思存在的差距和薄弱環節,確?!版隙鹨惶枴毙l星不帶問題出場、不帶問題轉場、不帶隱患上天和在軌穩定運行。 重大意義和深遠影響 2007年11月26日,國家航天局公布了第一張“嫦娥”拍攝的月球照片?!版隙鹨惶枴痹诰嘣虑虮砻?00千米的圓形極軌道上工作了一年,經過494天的飛行之后,成功落在月球的豐富海區域。在軌運行的一年中,“嫦娥一號”共傳回1.37TB的有效科學探測數據,獲取了全月球影像圖、月表部分化學元素分布等一批科學研究成果,圓滿完成了科學目標和工程目標。自此,“嫦娥一號”以撞擊月球的方式結束了它的工作使命。
“嫦娥一號”的順利發射,不僅樹立了繼人造地球衛星和載人航天之后中國航天活動的第三個里程碑,突破并掌握了一大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術,更使我國成為繼前蘇聯、美國、日本、歐洲航天局之后,世界上第五個成功發射月球探測器的國家,開辟了中國航天的新領域 ?
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