簡介
嫦娥一號是中國的首顆繞月人造衛星。以中國古代神話人物嫦娥命名。於2007年10月24日18時05分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。整個“奔月”過程大概需要8-9天。衛星的總重量為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。該衛星的主要探測目標是:獲取月球表面的三維立體影像;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,第一階段耗資十四億人民幣。2009年3月1日完成使命,撞向月球預定地點。
研製
研製者
嫦“嫦娥一號”(Chang'E1)月球探測衛星由中國空間技術研究院承擔研製,中國首次月球探測工程嫦娥一號衛星是中國自主研製、發射的第一個月球探測器。嫦娥一號平台以中國已成熟的東方紅三號衛星平台為基礎進行研製,並充分繼承“中國資源二號衛星”、“中巴地球資源衛星”等衛星的現有成熟技術和產品,進行適應性改造。
嫦娥一號工程由五大系統組成,分別為衛星、運載火箭、測控、地面套用、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契約
2007年1月5日,嫦娥一號探月衛星通過專項評審
主要儀器
科學儀器
嫦娥一號一共帶有130公斤有效載荷,其中包括8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~750nm,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信息
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:
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
發射過程
2007年10月24日(發射日)
18:05:04: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:衛星正常入軌。
2007年10月25日
17:55:嫦娥一號變軌成功,正式進入近地點離地球600公里的橢圓形軌道。
2007年10月26日
15:45:嫦娥一號停止自鏇。
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”衛星停止自鏇,準備實施第一次近月制動。
09:45:北京飛控中心向“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
中國國家航天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05日
在北京航天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天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。 實現了預期目標,為中國探月一期工程畫上一個圓滿的句號。衛星撞月過程中,CCD相機實時傳回了清晰的圖像。
主要任務
嫦娥一號主要有四個任務:
1、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。
2、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。
3、評估月球土壤厚度和氦-3的資源量。
4、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。
技術難點
1. 軌道設計與飛行程式控制問題
2. 衛星姿態控制的三矢量控制問題
3. 衛星環境適應性設計
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。
數據傳輸
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,國家航天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,國家航天局發布嫦娥一號的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
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入車送上月球並且返回地球計畫的第一步。
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。
中國主流衛星
名稱 | 簡介 |
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“東方紅四號”大型通信衛星公用平台是十五期間我國重點開展的民用衛星工程。 | |
風雲二號氣象衛星(FY-2)是我國自行研製的第一代地球靜止軌道氣象衛星。 | |
“實踐一號”衛星是中國第一顆科學探測和技術實驗衛星。 | |
“天鏈一號”是中國第一顆地球同步軌道數據中繼衛星。 | |
我國自行研製的第一顆導航定位衛星,於2000年10月31日在西昌衛星發射中心發射升空。 | |
“東方紅一號”衛星是於1970年4月24日發射的中國的第一顆人造衛星。 | |
中巴地球資源衛星01星(CBERS-01)於1999年10月14日,成功發射。 | |
是為了滿足中國天氣預報、氣候預測和環境監測等迫切需求建設的第二代極軌氣象衛星。 | |
東方紅三號衛星是中國新一代通信衛星,用於電視傳輸、廣播、通信及數據傳輸等業務。 | |
1988年3月7日發射成功東方紅二號甲實用通信廣播衛星,衛星定點在東經87.5°。 | |
中巴地球資源衛星(CBERS)是我國第一代傳輸型地球資源衛星。 | |
風雲一號氣象衛星是中國研製的第一代太陽同步軌道氣象衛星。 | |
嫦娥一號是我國的首顆繞月人造衛星,以中國古代神話人物嫦娥命名。 |
太空飛行器分類導航
太空飛行器,又稱空間飛行器、太空載具等,是指在地球大氣層以外的宇宙空間中,基本按照天體力學的規律運動的各種飛行器。 | |||
航天套用 | 間諜衛星 | 氣象衛星 | 太空探索 |
衛星導航系統 | |||
載人航天 | 太空人 | 航天計畫 | 運載火箭 |
太空飛行器 | 運載工具 | 太空梭 | 運載火箭 |
空間站 | 載人飛船 | 月球太空飛行器 | |
空間探測器 | 人造衛星 |
人造衛星導航
衛星,是指在宇宙中所有圍繞行星軌道上運行的天體,環繞哪一顆行星運轉,就把它叫做那一顆行星的衛星。 |