嫦娥探月，中國又將創造一個深空探測奇蹟

　　來源：科技日報微信公眾號

　　月球是距離人類家園最近的天體，寄託著人類的無限神往。嫦娥奔月、萬戶飛天，是中華民族久遠的美好夢想。探訪美麗的月球，也成為古往今來各國人民的強烈願望。

　　作為中國空間事業發展的主力軍，中國航天科技集團五院牽頭提出了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》16個重大專項中的載人航天與探月工程、高解析度對地觀測系統、第二代衛星導航系統等三個專項，抓總研製了我國探月工程實施以來的所有探測器，圓滿實現了探月工程第一、二步的任務目標，為我國探月工程的實施和深空探測領域的發展作出了卓越貢獻。

　　嫦娥一號：樹立中國航天第三個里程碑

　　1994年，我國科學家開始進行探月活動必要性和可行性研究。2000年11月22日，中國政府首次公布了航天白皮書——《中國的航天》，明確了近期發展目標中包括「開展以月球探測為主的深空探測的預先研究」。

嫦娥一號軌道示意圖。（圖片來自中國探月與深空探測網）

　　2001年，由孫家棟院士牽頭，國防科工委組織中國科學院、航天科技集團、總裝備部等單位正式啟動月球探測工程的相關論證工作。航天科技集團五院作為中國空間技術的主力軍，率先成立項目辦公室，展開月球探測衛星方案的論證工作。面對任務重、起點高、工作量大的難題，五院科研人員本著「又好、又快、又省」的發展方針，根據我國目前的科學技術水平，充分利用了我國應用衛星研製成功的經驗和成果，最大限度地採用經過飛行試驗檢驗的衛星平台及相關分系統的硬體和軟體，知難而進、勇於創新、夜以繼日，通過兩年多的艱苦會戰，終於設計出結合了東方紅三號衛星平台與中國資源衛星特點，又具備多項新技術的嫦娥一號衛星方案，並順利完成了奔月、探月的關鍵技術攻關。

　　2004年1月23日，溫家寶總理批准繞月探測工程立項，我國月球探測工程全面啟動。作為「繞、落、回」三步走的第一步，首期繞月工程就是研製和發射探月衛星嫦娥一號。

　　沒有成熟的經驗可借鑒，沒有充分的數據去參考，沒有試驗星，要實現「精確變軌，繞月飛行，有效探測，一年壽命」的探測工程目標，在葉培建院士的帶領下，五院平均年齡只有30多歲的「嫦娥」研製團隊兢兢業業、穩紮穩打，在充分利用現有衛星研製成果的同時，更針對月球探測衛星的新特點，集思廣益，開拓進取，獨立自主地進行技術上的原始創新、集成創新和流程與管理上的綜合創新，短短3年先後攻克了軌道設計、月食問題、兩自由度數傳定向天線研製、衛星熱設計、制導導航與控制份系統設計、測控數傳分系統設計、紫外月球敏感器、數管分系統設計等一系列技術難題，突破並掌握一大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術，把進軍深空探測的主動權牢牢地掌握在中國人手中，創造了中國航天器研製歷史上又一個奇蹟。

　　2007年10月24日，嫦娥一號衛星成功發射；2008年11月12日，發布嫦娥一號拍攝的全月球影像圖。

　　2009年3月1日，嫦娥一號衛星按預定計劃受控撞月，為探月工程一期——「繞月探測」任務畫上了一個圓滿的句號。

　　我國首次月球探測工程的成功，是繼人造地球衛星、載人航天飛行取得成功之後我國航天事業發展的又一座里程碑，實現了中華民族的千年奔月夢想，開啟了中國人走向深空探索宇宙奧秘的時代，標誌著我國已經進入世界具有深空探測能力的國家行列。

　　嫦娥二號：小行星探測的先遣兵

嫦娥二號軌道示意圖（圖片來自中國探月與深空探測網）

　　作為探月工程二期先導星，嫦娥二號衛星試驗探月工程二期部分關鍵技術，深化月球科學探測。在黃江川總師的帶領下，五院研製隊伍歷經了近三年的艱苦鏖戰，無數次的計算、論證、再計算、再論證、再驗證、最終鎖定確認……一個個技術難題終於逐一攻破。

　　2010年10月1日，嫦娥二號發射成功，衛星軌道設計、導航控制、熱控、X波段測控、微小相機視頻成像等各技術驗證項目，均按程序飛行並次次成功。

　　2011年4月1日，在半年設計壽命周期，嫦娥二號全面實現了6大工程目標和4項科學探測任務，獲取了一批重要科學數據。

　　2012年4月，嫦娥二號圓滿完成在日—地拉格朗日L2點一個完整周期的飛行探測，成功繞飛L2點，進入轉移軌道飛行；2012年12月13日，嫦娥二號與國際編號為4179的圖塔蒂斯小行星由遠及近「擦肩而過」，最近交會距離不到1公里，首次實現了我國對小行星的飛躍探測，成為我國第1個行星際探測器。

　　而後，嫦娥二號飛至1億公里以外，對我國深空探測能力進行了驗證。

　　嫦娥三號：成功實現落月夢想

　　2008年3月，探月工程二期立項，作為項目的主承製單位——科技集團公司五院及時召開了啟動會，任命了探測器系統兩總，嫦娥三號研製的大幕徐徐拉開。

　　與嫦娥一號、二號相比，嫦娥三號探測器的技術跨度大、設計約束多，結構也更為複雜，新技術、新產品達到80%。

嫦娥三號軌道示意圖。（圖片來自中國探月與深空探測網）

　　面對技術新、難度大、系統複雜等風險帶來的巨大考驗和一道道難關，五院嫦娥三號總指揮張廷新、總設計師孫澤洲帶領只有30出頭的年輕隊伍迎難而上，集智攻關，不分晝夜地與數據和資料打起了交道，充電補課、調研、討論、分析、論證，突破了著陸減速、著陸段的自主導航控制、著陸衝擊緩衝、月面熱控保障、月面移動、月面巡視過程的自主導航與遙操作控制等六大方面關鍵技術。

　　2013年12月14日，嫦娥三號探測器成功落月，實現我國航天器首次地外天體軟著陸，並開展巡視勘察和科學探測。

　　2014年1月6日，習近平總書記在會見探月工程嫦娥三號任務參研參試人員代表時指出，「嫦娥三號任務圓滿成功，為我國航天事業發展樹立了新的里程碑，在人類攀登科技高峰征程中刷新了中國高度。」

　　嫦娥5T：嫦娥五號的「探路先鋒」

　　2014年11月1日清晨，為嫦娥五號探路的再入返回試驗器按既定方案平安著陸。

　　作為探月工程三部曲中「回」的這部重頭戲，與以往任何衛星任務相比，影響其成敗的風險因素要多了許多。特別是在探月工程三期採樣返回任務中，最終將攜帶樣品返回地球的返回器對任務的成敗至關重要，我國此前尚沒有地球軌道以外的航天器完成過再入大氣層的返回、著陸與回收經歷。

　　在理性創新思維的指引下，五院對嫦娥五號任務所需的關鍵技術進行了深入研究，針對高速返回技術根本無法在地面進行模擬的情況，提出了「先行開展一次飛行試驗，驗證高速再入返回飛行的可行性」的思路，在工程大總體的決策支持下，飛行試驗器孕育而生，擔當起嫦娥五號「探路先鋒」的重任，提前掃清技術障礙。

　　月球返回器的返回再入與近地航天器返回再入相比，具有再入速度高、航程長、熱環境複雜等特點，給返回器的氣動外形與熱防護設計、再入制導、導航與控制（GNC）、安全回收與著陸提出了很大的挑戰。五院楊孟飛總師帶領團隊，突破了軌道設計和控制技術、氣動技術、熱防護技術、再入GNC技術、異構式環路熱管技術、輕小型化設備技術、軌道設計和控制技術等6項關鍵技術，驗證了返回器「半彈道跳躍式返回」再入關鍵技術，實現了中國航天器首次以第二宇宙速度返回地球，為確保嫦娥五號任務順利實施和探月工程持續推進奠定了堅實基礎。

　　我國探月工程實施近20年來，航天科技集團五院突破了一大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術，取得了一系列重大科技創新成果。

　　帶動了我國基礎科學和應用科學若干領域深入發展，促進了眾多技術學科的交叉和融合。

　　探索出一套符合我國國情和重大科技工程要求的科學管理模式和方法，積累了新形勢下組織實施重大科技工程的重要經驗。

　　培養造就了以葉培建、楊孟飛、孫澤洲、黃江川、張熇、賈陽等為代表的一支高素質、高水平的科技人才隊伍，真正走出了一條具有中國特色的深空探測發展道路。

　　來源：科技日報 文中圖片除註明外均來自網路

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