中国探月工程

更新时间:2024-11-01 09:26

中国探月工程(英文:Chinese Lunar Exploration Program,英文缩写:CLEP,又称:嫦娥工程),是中国实施的月球探测工程。

工程大事记

工程背景

历史背景

月球是距离地球最近的天体,也是地球唯一的天然卫星。由于月球的空间位置独特、潜在资源丰富,是研究生命起源与演化、人类生存环境演变和地月系统的重要对象,成为人类开展深空探测的首选目标和前哨站。

20世纪50年代至20世纪末,美国、苏联、日本共开展了121次月球探测活动,取得巨大成就,不仅促进了人类对月球、地球和太阳系的认识,还催生了一系列基础科学与应用科学的创新和发展,建立完善了庞大的航天工业和技术体系,形成了一大批高科技工业群体,产生了显著的社会经济效益。从20世纪90年代初开始,各主要航天国家和组织又开始计划和实施新一轮的月球探测计划,为月球资源的开发和利用做准备。

月球探测是一项复杂并具高风险的工程,从1958年8月11日到2007年9月11日,人类共发射月球探测器122个,成功和基本成功59个,成功率仅为48%。

启动规划

1994年,中国有关部门组织专家对开展探月的必要性和可行性进行初步分析和论证。有人提出发射一颗简易探月卫星的方案,但囿于国家经济实力和航天基础实力,计划并未启动。

1995年,中国专家编制了一份较为完整的探月可行性报告,提出了研制第一颗月球探测卫星的方案设想。

1997年,3位中国科学院院士杨嘉墀王大珩陈芳允“863”计划的名义发表了《我国月球探测技术发展的建议》。

1998年,国防科工委正式开始规划论证月球探测工程,并开展了先期的科技攻关。

2000年,中国科学院通过了对科学目标的评审,并据此科学目标开始研制有效载荷。

从2002年起,国防科工委组织科学家和工程技术人员研究月球探测工程的技术方案。

经过两年多的努力,深化了科学目标及其实施途径,落实了探月工程的技术方案,建立了全国大协作的工程体系,提出了立足中国现有能力的绕月探测工程方案。

2004年1月23日,国务院批准绕月探测工程立项,命名为嫦娥工程

2004年2月25日,国防科工委正式宣布中国月球探测工程“嫦娥工程”正式实施。

2006年2月,国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》,明确将“载人航天与探月工程”列入国家十六个重大科技专项。

工程规划

工程一期

一期工程实现绕月探测,由嫦娥一号任务组成。于2007年10月24日成功发射,嫦娥一号卫星经地球调相轨道进入地月转移轨道,实现月球捕获后,在200千米圆轨道开展绕月探测。

任务期间,8台科学载荷开展了有效的探测,开展全局性、普查性的月球遥感探测。任务取得圆满成功后,于2009年3月1日嫦娥一号卫星受控撞月。

研制和发射中国第一颗月球探测卫星

初步掌握绕月探测基本技术

首次开展月球科学探测

初步构建月球探测航天工程系统

为月球探测后续工程积累经验

获取月球表面三维影像

分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点

探测月壤特性

探测地月空间环境

工程二期

二期工程实现月球软着陆和月面巡视勘察等,由嫦娥二号、三号、四号任务组成。

基本情况

二期工程先导星嫦娥二号,于2010年10月1日成功发射,直接进入地月转移轨道,实现月球捕获后,在100千米圆轨道,7种科学载荷开展了多项科学探测,并为后续嫦娥三号任务验证了部分关键技术。

2011年6月9日,嫦娥二号完成预定各项探测任务后,飞离月球轨道,开展了日地拉格朗日L2点探测和图塔蒂斯小行星飞越探测等多项拓展试验,成为了绕太阳飞行的人造小行星,距地球超过9000万千米。预计2029年将再次飞回地球附近700万千米处。

工程目标

突破直接进入奔月轨道的弹道设计技术、运载火箭低温三子级滑行时间可调技术,利用CZ-3C运载火箭将卫星直接送入地月转移轨道,降低二期工程后续任务的实施风险。

在CE-2卫星上搭载X频段应答机,与中国X频段地面测控设备配合,验证X频段测控体制,为CE-3任务积累工程经验。

选择与CE-3任务相似的奔月、月球捕获轨道,通过实际飞行掌握直接奔月和100km近月捕获技术,为CE-3任务探索技术途径;CE-2卫星在100km轨道长时间运行,探测100km轨道空间环境,积累更多的近月空间环境数据,提高月球探测热红外分析模型的准确性。

开展100km×15km轨道机动试验,验证CE-3任务着陆前在不可见弧段变轨的星地协同程序;在100km×15km轨道飞行期间,验证100km×15km轨道快速测定轨能力,这些测定轨数据对深入研究月球重力场分布,提高重力场模型精度有重要意义。

配置降落相机,校验其对月成像能力;试验强纠错能力的LDPC信道编译码技术,提高卫星遥测链路性能,为探月工程和其他深空探测项目提供技术储备;将卫星数传码速率提高至6Mbit/s,试验12 Mbit/s,以期满足数据传输量增大的需求。

在100km×15km轨道,CCD立体相机在15km近月点处对CE-3任务预选着陆区进行优于1.5m分辨率成像试验;在100km圆轨道,对预选着陆区进行优于10m分辨率成像。利用预案着陆区月表图像,绘制三维地形图,有利于定量评估预选着陆区的特性,提高CE-3任务着陆安全性。

科学目标

利用CCD立体相机获取高分辨率的月球表面三维影像,结合激光高度计获取的月表地形高程数据,可获取月球表面高精度地形数据,为后续着陆区优选提供依据,同时为划分月球表面的地貌单元精细结构、断裂和环形构造,提供原始资料。

利用经技术改进的γ射线谱仪和X射线谱仪,可以探测月球表面9种元素——硅、镁、铝、钙、钛、钾、钍、铀的含量与分布特征,获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。

利用微波探测技术,测量月球表面的微波辐射特征,获取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波辐射亮度温度数据,估算月壤厚度。

嫦娥二号卫星在轨运行期间正是太阳活动高峰年,是探测研究太阳高能粒子事件、CME、太阳风,及它们对月球环境影响的最佳探测时期。利用太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器,获取行星际太阳高能粒子与太阳风离子的通量、成分、能谱及其随时空变化的特征,可研究太阳活动与地月空间及近月空间环境的相互作用;获取地月空间环境数据,可为后续探月工程提供环境科学数据。

基本情况

嫦娥三号是二期工程的主任务,于2013年12月2日发射,完成地月转移、绕月飞行和动力下降后,在月球虹湾预选着陆区安全软着陆,巡视器成功驶离着陆器并互拍成像,实现中国航天器首次地外天体软着陆与巡视勘察。

探测器携带的8台科学仪器,开展了多项科学探测与巡视勘察,获得大量科学探测数据,实现了预定科学目标。

探测器采用钚一238同位素热源、两相流体回路供热度过月夜,已经N5个月夜考验。

巡视器采用遥操作实施月面科学探测,其每一次科学探测要经历感知与规划和科学探测两大步骤。

工程目标

突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与要操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,提升航天技术水平。

研制月球软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站,获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块,具备月球软着陆探测的基本能力。

建立月球探测航天工程基本体系,形成重大项目实施的科学有效的工程方法。

科学目标

月表形貌与地质构造调查。

月表物质成分和可利用资源调查。

地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

工程三期

三期工程将实现月面自动采样返回,并开展月球样品地面分析研究。由嫦娥五号、六号任务组成。

2017年前后,完成探测器系统研制,用新研制的CZ-5运载火箭,在新建的海南文昌发射场实施发射。

嫦娥工程的三期工程是要完成月球表面采样返回。着陆器将携带探测仪器开展探测区月貌和物质调查,进行月基空间环境和空间天气探测,获取探测区的背景资料,并选择合适地点进行钻孔采样和选择性机械臂采样。采样后返回舱在月面起飞,将月球样品运送回地球,供实验室作进一步的系统分析和研究。月球探测三期工程的实施将深化对月壤、月壳和月球形成和演化的认识,并为月球探测后续工程提供数据支持。三期工程将是在二期工程基础上的一个腾飞,也是后续载人登月工程的一个起点。

(1) 探测区月貌与月质背景的调查与研究

利用着陆器机器人携带的原位探测分析仪器,获取探测区形貌信息,实测月表选定区域的矿物化学成分和物理特性,分析探测区月质构造背景,为样品研究提供系统的区域背景资料,并建立起实验室数据与月表就位探测数据之间的联系,深化和扩展月球探测数据的研究。

(2)月壤和月岩样品的采集并返回地面

月球表面覆盖了一层月壤。月壤包含了各种月球岩石和矿物碎屑,并记录了月表遭受撞击和太阳活动历史;月球岩石和矿物是研究月球资源、物质组成与形成演化的主要信息来源。采集月壤剖面样品和月球岩石样品,对月表资源调查、月球物质组成、月球物理研究和月球表面过程及太阳活动历史等方面都具有重要意义。

(3)月壤与月岩样品的实验室系统研究与某些重要资源利用前景的评估

(4)月壤和月壳的形成与演化研究

月壤的形成是月球表面最重要的过程之一,是研究大时间尺度太阳活动的窗口。月球演化在31 亿年前基本停止,因此月表岩石和矿物的形成与演化可反映月壳早期发展历史;月球表面撞击坑的大小、分布、密度与年龄记录了小天体撞击月球的完整历史,是对比研究地球早期演化和灾变事件的最佳信息载体。

(5)月基空间环境和空间天气探测

太阳活动是诱发空间环境与空间天气变化的主要因素,对人类的航天等活动有重大影响。在月球探测三期工程中空间环境与空间天气探测。

工程四期

中国探月工程四期由嫦娥四号、嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号4次任务组成。其中嫦娥四号已于2018年12月发射,实现了世界首次月球背面软着陆巡视探测;嫦娥六号于2024年上半年择机发射;嫦娥七号和嫦娥八号将构建月球科研站基本型,开展月球环境探测等任务。

工程组织

组织架构

中国国防科工委牵头,国务院有关部门、单位组成的绕月探测工程领导小组,在工程的各个重大节点上,都及时做出部署,为工程的顺利实施做出正确决策。工程两总系统和月球探测工程中心从工程的论证和顶层策划开始,抓项目组织、计划和系统工程管理,抓研制总要求、研制程序的制定,抓重大技术问题和管理问题的协调,抓研制过程的技术把关、质量监督和基础建设。在工程实施的全过程,按照温家宝总理提出的“精心组织、团结协作,高标准、高质量、高效率地完成绕月探测工程任务”的要求,沿着工程确立的目标和进度,一步一个脚印、一年一个节点地向前推进。中国人建造的“天梯”在一步一步向着深层空间延伸。

工程领导

中国国家航天局局长:张克俭

国家航天局副局长、探月工程副总指挥:吴艳华

中国探月工程首席工程师:欧阳自远

月球探测工程中心副主任:郝希凡

中国绕月探测工程测控通信指挥部部长:朱民才

卫星系统总指挥、总设计师叶培建,副总设计师:孙泽洲孙辉先

长征三号甲火箭系统总指挥:岑拯

长征三号甲运载火箭总体副主任设计师:刘建忠

长征三号甲运载火箭副总指挥:金志强

长征三号甲运载火箭总体主任设计师:陈闽慷

地面应用系统总设计师:李春

绕月探测工程地面应用系统总设计师、副总指挥:李春来

绕月探测工程地面应用系统副总设计师:张洪波

嫦娥一号卫星副总设计师、有效载荷总设计师:孙辉先

嫦娥一号卫星有效载荷总指挥:吴季

巡视器总体主管设计师:温博(女)

测控数传分系统主管设计师:张婷(女)

天线分系统主管设计师:战榆莉(女)

供陪电分系统主管设计师:陈燕(女)

中国绕月探测工程测控系统副总设计师:董光亮

中国载人航天工程办公室副总设计师:张海联

中国载人航天工程办公室副主任:林西强

国家航天局探月与航天工程中心主任:刘继忠

北京航天飞行控制中心总工程师助理:宋军

中科院国家天文台研究员:魏建彦

中国工程院院士、中国探月工程总设计师:吴伟仁

中国科学院院士、中国探月工程四期总设计师:于登云

参研单位

工程总体:中国探月工程由中国国家航天局牵头组织实施,工程总体由国家航天局探月与航天工程中心承担。

探测器系统:由中国航天科技集团有限公司所属中国空间技术研究院抓总研制。

运载火箭系统:由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制。

发射场系统:由西昌卫星发射中心中国文昌航天发射场负责实施。

测控回收系统:由北京航天飞行控制中心西安卫星测控中心远望号测量船酒泉卫星发射中心等单位协同完成。

地面应用系统:由中国科学院为主承担,中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统,负责科学数据和样品的接收、处理、存储管理等工作。

工程文化

发射人造地球卫星载人航天和深空探测是人类航天活动的三大领域。

纵观世界航天活动的发展态势,重返月球,开发月球资源,建立月球基地已成为世界航天活动的必然趋势和热点。中国在发展人造地球卫星和载人航天之后,适时开展以月球探测为主的深空探测,是中国科学技术发展和航天活动的必然选择,也是中国航天事业持续发展,有所作为、有所创新的重大举措。

中国探月工程标识是通过面向全国的征集活动选定。标识用中国书法的笔触,抽象地勾勒出一轮圆月,圆月怀抱着一对清晰而坚固的脚印,象征着中国月球探测的终极梦想。圆月的起笔处自然形成的龙头,象征着中国航天事业如巨龙腾空而起,落笔处由一群自由飞行的和平鸽组成,表达了中国和平利用宇宙空间的美好愿望。

工程系统

中国探月工程,由卫星(探测器)、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成,每个系统各司其职、各负其责,任何一个系统的进程,都关系整个工程的成败。

卫星系统

卫星系统中的一个重要分系统是有效载荷,直接承担着实现四个科学目标的重任,被称为“嫦娥的眼睛”。嫦娥一号卫星上的所有载荷都由中国科学院相关单位负责研制,由中科院空间中心负责抓总。每种载荷都各有特色,在技术上都有突破和创新,并拥有诸多的第一次——在国际上第一次利用微波遥感手段对月球进行探测,在中国国内第一次使用空间激光高度计,第一次在空间应用干涉成像光谱仪等。其中中国自行研制的立体相机:采用光机系统设计,用一台相机拍摄了前视、中视和后视三幅图像,图像质量清晰、层次分明,简化结构,减少重量,降低成本,提高对空间环境的适应能力。

火箭系统

中国探月工程前期,运送“嫦娥”上天的火箭选用的是中国长征火箭家族中的“长征三号甲”系列运载火箭,该火箭技术已经成熟,已成功发射14次,但为确保“嫦娥一号”发射成功,中国运载火箭技术研究院对火箭进行了大量的可靠性技术增长研究,对产品进行了技术改进和升级。通过采用三冗余箭上计算机、双冗余程序配电器、平台和激光惯组互为备份等技术,使运载火箭的可靠性提高。长征三号甲系列火箭先后将“嫦娥一号”“嫦娥二号”“嫦娥三号”“嫦娥五号T1再入返回飞行器”和“嫦娥四号”送入预定轨道,发射成功率100%。

中国探月工程后期,采用长征五号系列运载火箭执行“嫦娥五号”、“嫦娥六号”等探测器发射任务。

长征三号甲运载火箭是在长征三号火箭的基础上采用重新设计第三级形成的大型三级低温液体火箭,全长52.52米,一、二子级直径3.35米,三子级直径3.0米,地球同步转移轨道(GTO)运载能力达到2.6吨;在长三甲火箭的芯一级捆绑4个2.25米的助推器形成长征三号乙运载火箭,其全长54.838米,GTO运载能力可达到5.2吨,;在长三甲火箭的基础上捆绑两个2.25米助推器,形成长征三号丙运载火箭,GTO运载能力可达到3.8吨。

长征五号运载火箭是中国首型芯级直径5米的新一代大推力运载火箭,总长约57米,起飞重量约870吨,起飞推力超过1000吨,近地轨道(LEO)运载能力可达25吨级,地球同步轨道(GTO)运载能力可达14吨级,2016年完成首飞。由于地月相对位置不断变化,为确保火箭准时发射,研制方应用“窄窗口多轨道”发射技术,为火箭在连续两天、每天50分钟的窗口内,共计设计了10条奔月轨道,以提高实施发射概率和可靠性。同时,研制方优化发射场流程,由发射嫦娥五号时的近60天缩减到发射嫦娥六号的43天。

地面应用

地面应用系统既是月球探测工程的出发点,又是落脚点。月球探测工程全面实施后,研制方设计地面应用系统总体方案,从头研究数据接收和处理技术,从头设计、研制和建造适应绕月探测工程需要的各种地面设施和软件,研制了两个中国国内最大的50米和40米口径的接收天线并进行了大量数据处理、仿真和跨系统的联合测试,证明系统设计正确可靠。

发射系统

负责发射的西昌卫星发射中心承担着发射的组织指挥、卫星火箭的测试技术勤务保障、燃料的加注及发射、火箭一二级飞行段的测量控制,还要为发射任务提供通信、气象等服务。为提升发射场的综合保障能力,满足嫦娥一号卫星发射的技术要求,发射场系统对塔架、高压系统、加注供气系统等都进行全面改造。针对发射窗口小、要求高的特点,细化优化发控流程。

西昌卫星发射中心(XSLC)始建于1970年,隶属于中国人民解放军总装备部,是以主要承担地球同步轨道卫星的发射任务的航天发射基地,担负通信、广播、气象卫星等试验发射和应用发射任务。

测控系统

负责测控的是北京航天飞行控制中心和遍布全国的卫星测控中心、地面站及海上测量船,承担着运载火箭发射和卫星整个飞行期间的轨道测量、遥测监视、遥控操作、飞行控制以及卫星探测计划的实施与操作管理等任务,并通过高精度的测定轨,为地面应用系统处理科学数据提供轨道数据保证。这个久经考验的航天系统,为了适应嫦娥一号卫星远距离测控的新要求,按照绕月探测工程的总计划,完成了总体技术设计、测控方案制定、设备改造和18米新天线建设,进行了卫星初样和正样阶段的星地测控对接及1∶1飞行状态的无线联试USB—VLBI综合测定轨试验,第一次使用航天统一测控网与甚长基线干涉测量系统联合组网的新技术,为嫦娥卫星的精密测控和精确变轨奠定了基础。

工程实施

方案提出阶段

1991年

中国航天专家提出开展月球探测工程。

1998年

国防科工委正式开始规划论证月球探测工程,并开展了先期的科技攻关。

2004年

1月23日,国务院总理温家宝批准绕月探测工程立项。

2月25日,绕月探测工程领导小组第一次会议召开,会议通过《绕月探测工程研制总要求》,同时将工程命名为嫦娥工程。

3月15日,国防科工委任命五大系统总指挥及总设计师。

6月27日,完成发射场系统总体技术方案制定。

7月30日,完成地面应用系统设计方案制定。

8月6日,完成测控系统总体设计方案制定。

11月19日,绕月探测工程领导小组召开第二次会议,审议并通过工程转入初样研制阶段。

12月10日,完成测控系统补充18米天线总体技术方案。

2005年

4月24日,时任中共中央政治局常委、国务院副总理黄菊视察绕月探测工程。

6月13日,嫦娥一号卫星月食问题得到解决。

12月29日,绕月探测工程领导小组召开第三次会议,审议并通过了工程转入正样研制阶段。

正样研制阶段

2006年

2006年是绕月探测工程的“决战年”,也是正样研制阶段。该年完成了“嫦娥一号”正样星的总装、测试和试验,完成了“长征三号甲”的总装与测试和测控、发射场和地面应用系统的设备研制和系统建设,总体具备了在2007年执行任务的能力。

2月10日,经过5个多月的广泛征集评选,确定了中国月球探测工程的标识。

5月16日–19日,完成发射场适应性改造与建设验收。

5月29日-6月2日,测控系统利用欧空局SMART-1卫星开展USB与VLBI综合测轨试验。

7月16日,地面应用系统昆明40米天线通过验收。

8月1日-9月16日,完成卫星系统与地面应用系统正样对接试验。

8月1日-9月28日,完成卫星系统与测控系统正样对接试验。

10月20日,地面应用系统密云50米天线通过验收。

10月28日-11月19日,完成整星热平衡与热真空试验。

11月27日,完成星箭对接、分离试验。

12月27日,月球探测工程中心组织各系统开始进行两个百分之百的复查复审、反思、质疑活动。

发射实施阶段

2007年

1月12日,运载火箭完成出厂测试。

1月16日,绕月探测工程领导小组召开第四次会议,审议并通过了工程转入发射实施阶段。

1月19日,嫦娥一号卫星通过月球探测工程中心和航天科技集团联合评审。

1月29日,时任国务院总理温家宝和副总理曾培炎视察绕月探测工程。

2月8日,绕月探测工程指挥部召开会议,决定将嫦娥一号卫星发射窗口调整为2007年下半年。

5月28日-6月10日,完成嫦娥一号卫星任务1:1全过程演练。

8月3日,嫦娥一号通过出厂评审。

8月10日,绕月探测工程领导小组召开第五次会议,决定工程转入发射实施阶段,定于2007年10月发射嫦娥一号卫星。

8月19日,嫦娥一号卫星进场。

10月24日,嫦娥一号在西昌发射成功。

10月31日,嫦娥一号卫星底部发动机点火,进入地月转移轨道,顺利与月球交会。

11月5日,嫦娥一号成功被月球引力捕获。

11月7日,嫦娥一号卫星准确进入月球轨道。

11月26日,9时40分许,来自嫦娥一号的一段语音和《歌唱祖国》歌曲从月球轨道传回。中国首次月球探测工程第一幅月面图像通过新华社发布。

2008年

1月31日,国防科工委正式发布首幅由嫦娥一号卫星拍摄的月球极区图像。

2月,国务院批准探月工程二期立项。

6月,国防科工局(原国防科工委,下同)召开专题会议,确定将嫦娥一号备份星进行改进,作为二期工程技术先导星,并将该任务命名为嫦娥二号任务。

10月,国务院批准实施嫦娥二号任务。

11月12日,由嫦娥一号拍摄数据制作完成的中国第一幅全月球影像图公布,是当时世界上已公布的月球影像图中最完整的一幅影像。

2009年

3月1日,16时13分许,在科技人员的精确控制下,嫦娥一号卫星落入东经52.36度、南纬1.50度的月表区域,实现受控撞月。

9月,嫦娥二号卫星通过正样设计评审,转入正样研制。

2010年

10月1日18时59分57秒,长征三号丙运载火箭在中国西昌卫星发射中心点火发射,把嫦娥二号卫星成功送入太空。

10月2日,嫦娥二号卫星成功实施首次地月转移轨道中途修正。由于此次轨道修正效果良好,原计划于10月3日、5日进行的轨道修正动作相继取消。

10月6日,嫦娥二号卫星成功实施第一次近月制动,顺利进入周期约12小时的椭圆环月轨道,成为第二颗中国制造环月卫星。

10月8日,嫦娥二号卫星成功实施第二次近月制动,进入周期约3.5小时的椭圆环月轨道。

10月9日,嫦娥二号卫星成功实施第三次近月制动,进入轨道高度为100千米的圆形环月工作轨道。

10月15日,嫦娥二号卫星上搭载的除CCD立体相机外的六种有效载荷已全部开机,在轨测试完成后将陆续开展科学探测。

10月16日,嫦娥二号卫星与地面高速率通讯链路的测试全部结束,初步判断全部测试结果优于预期。

10月26日,嫦娥二号卫星成功降轨,进入远地点100千米,近月点15千米的轨道,为在月球虹湾区拍摄图像做好了准备。

10月29日,嫦娥二号卫星完成对月球虹湾区成像任务。卫星通过实施升轨控制,近月点返回100千米。

10月30日,对卫星实施轨道维持,使其返回100100千米的环月工作轨道。

11月2日,工程测控系统主任务系统成功切换至长期管理任务系统。

11月8日,国防科工局公布嫦娥二号月面虹湾局部影像图。时任中共中央政治局常委、国务院总理温家宝出席揭幕仪式并为影像图揭幕。

12月20日,中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂召开庆祝探月工程嫦娥二号任务成功大会。

2011年

4月1日,嫦娥二号半年设计寿命期满,既定的六大工程目标和四大科学探测任务完成。

4月下旬至5月底,开展了补拍月球南北两极漏拍点和再次对嫦娥三号预选着陆区进行高清晰成像两项拓展试验。

6月9日,嫦娥二号受控飞离月球,奔向距地球150万千米远的日地拉格朗日L2点。

8月25日23时27分,经过77天飞行,嫦娥二号在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入日地拉格朗日L2点的环绕轨道,标志着三项拓展试验成功。中国成为世界上继欧空局和美国之后第三个造访L2点的国家和组织。

2012年

2月6日,国防科工局发布了嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图。

12月13日,飞离日地拉格朗日L2点约200天的嫦娥二号卫星,在距地球约700万千米远的深空与图塔蒂斯小行星交会,并获取小行星高清晰图像。

2013年

1月5日,嫦娥二号卫星与地球间距离突破1000万千米。

2月28日,嫦娥二号卫星与地球间距离突破2000万千米。

4月11日,嫦娥二号卫星与地球间距离突破3000万千米。

5月24日,嫦娥二号卫星与地球间距离突破4000万千米。

7月14日,已成为中国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星,与地球间距离突破5000万千米。

12月2日,嫦娥三号卫星在西昌卫星发射中心成功发射。

12月6日,嫦娥三号卫星抵达月球轨道,开展嫦娥三期工程中的第二阶段落。

12月14日,带着中国的第一艘月球车玉兔号成功软着陆于月球雨海西北部(虹湾着陆区)。

2014年

为验证嫦娥五号再入返回等关键技术,拟定于2014年年底前组织实施探月工程三期再入返回飞行试验任务。

此次试验返回器,由长三丙火箭发射升空,直接奔月,绕月球半周后返回。在距地5000千米处服务舱和返回器分离,返回器落到距地面60千米处,被大气层弹起减速,之后再次入大气层。通过真实飞行,获取有效数据,摸清第二宇宙速度、半弹道跳跃式安全再入返回的规律。

10月24日02时00分,中国自行研制的探月工程三期再入返回飞行试验器,在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射升空,准确进入近地点高度为209千米、远地点高度41.3万千米的地月转移轨道。

11月1日6时42分,探月工程三期再入返回飞行试验任务返回器精确再入,安全着陆,成功回收,取得成功。

2015年

1月4日23时,探月工程三期再入返回飞行器服务舱已完成环绕地月系统拉格朗日-2点(简称地月L2点)的拓展试验任务,实施逃逸机动,飞离地月L2点,按计划1月中旬飞回月球轨道继续为嫦娥五号任务开展在轨验证试验。

1月13日,国防科工局宣布,探月工程三期再入返回飞行器服务舱完成第三次近月制动控制,进入倾角43.7度、高度200千米、周期127分钟的环月圆轨道,继续为嫦娥五号任务开展在轨验证试验。

探月工程三期再入返回飞行器服务舱继续为嫦娥五号任务开展在轨验证,于3月7日完成第三阶段拓展试验,模拟嫦娥五号上升器与轨道器在月球轨道交会对接之前的飞行控制过程,验证嫦娥五号上升器远程导引控制策略、天地协同控制时序、轨道测量与飞行控制精度等相关技术,获取试验数据和经验,评估轨道设计和交会方案,为后续嫦娥五号任务顺利实施提供参考。

3月12日,国防科工局宣布探月工程将加大向社会开放力度,计划将嫦娥四号任务打造成为开放的空间科学研究和空间应用平台,鼓励社会和公众参与,引导和推动万众创新,并进一步深化国际合作,推动资源共享。

8月17日下午16时35分,中国运载能力最大的长征五号运载火箭,在北京成功进行了芯二级动力系统第二次试车。此次试车是长征五号运载火箭工程重大地面试验的收官之作,为后续转入发射场合练和成功实现首飞奠定了坚实基础。

9月2日,探月工程三期再入返回飞行器服务舱完成对嫦娥五号预定采样区遥感成像飞行任务,获取了该区域地形地貌信息,为嫦娥五号任务月面软着陆和采样区域的选择提供了依据。

2016年

2月18日,嫦娥三号着陆器成功自主唤醒,进入第28个月昼,工作正常。

2月19日,经探月工程重大专项领导小组会议审议,嫦娥五号任务正式由初样研制转入正样研制阶段。

截至12月14日,嫦娥三号着陆器已在月面顺利工作三周年,创造了迄今为止人类探测器月面工作时间的最长记录。

2017年

1月9日,中共中央、国务院在北京隆重举行2016年度国家科学技术奖励大会。嫦娥三号工程荣获国家科学技术进步奖一等奖。

6月,2017年全球航天探索大会中国专场全体会议召开,嫦娥四号任务确定搭载荷兰低射频电探测仪、德国月表中子与辐射剂量探测仪、瑞典中性原子探测仪和沙特月球小型光学成像探测仪4台国际合作科学载荷。

2018年

5月21日5时28分,中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将探月工程嫦娥四号任务鹊桥号中继星发射升空。

5月25日21时46分,探月工程嫦娥四号任务鹊桥中继星成功实施近月制动,进入月球至地月拉格朗日L2点的转移轨道。

6月14日11时06分,探月工程嫦娥四号任务鹊桥中继星成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万千米的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道,成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。

2021年

12月,中国探月工程四期获批实施。

2022年

4月24日,中国探月工程三期收官后,探月四期已全面启动,中国航天事业正全面开启星际探测的新征程。中国航天将坚持面向世界航天发展前沿、面向国家航天重大战略需求,陆续发射嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号探测器,开展任务关键技术攻关和国际月球科研站建设。其中嫦娥六号计划到月球背面采样,并正在论证构建环月球通信导航卫星星座。

5月6日,自即日起公开发布嫦娥五号探测器有效载荷2级科学数据。

9月,探月工程四期任务已获国家批复,将建立国际月球科研站基本型。嫦娥六号产品基本上已经生产完毕。

2023年

4月24日,鹊桥二号中继星计划于2024年发射,作为中国探月工程四期公共中继星平台,将为嫦娥四号、六号、七号、八号任务提供中继通信服务。

6月8日,中国国家航天局局长张克俭在巴黎会见欧洲空间局局长阿苏巴赫、法国国家空间研究中心主席巴蒂斯特,签署了《中国国家航天局与欧洲空间局关于在嫦娥六号月球探测任务上搭载月表负离子分析仪的谅解备忘录》《中国国家航天局与法国国家空间研究中心关于在嫦娥六号月球采样任务中开展科学合作的谅解备忘录》。

7月17日,中国载人航天工程办公室发布公告,为充分利用飞行任务资源,推动月球探测和科学研究,拟随月面着陆器搭载科学载荷,在月面开展有关科学探测活动。现征集科学载荷方案。

9月中旬,在距此地直线距离约3800千米的西藏日喀则,中国科学院上海天文台日喀则40米口径射电望远镜开始了建设。

11月,中国科学院上海天文台长白山40米口径射电望远镜在吉林长白山正式启动建设。两个望远镜建设完成后,将进一步提升中国现有甚长基线干涉测量(VLBI)网的构型和观测能力,同位于新疆乌鲁木齐、云南昆明、上海天马山与佘山观测台站的望远镜一道“凝望”太空,为中国的探月工程作出贡献。

2024年

2024年2月2日, 国家航天局消息,探月工程四期中继星(鹊桥二号卫星)空运抵达海南美兰国际机场,随后通过公路运输方式运送至中国文昌航天发射场。后续按计划进行发射前各项测试准备工作。

2024年2月,据中国载人航天工程办公室,中国载人航天工程将统筹推进空间站应用与发展和载人月球探测两大任务,向着建设航天强国的奋斗目标迈出坚实步伐。

2024年3月17日,探月工程四期鹊桥二号中继星和长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场完成技术区相关工作,星箭组合体垂直转运至发射区。

2024年3月20日,鹊桥二号中继星搭乘长征八号运载火箭,顺利进入太空,开启奔月之旅。

2024年4月12日,国家航天局布消息,鹊桥二号中继星已完成在轨对通测试,经评估,中继星平台和载荷工作正常,功能和性能满足任务要求,可为探月工程四期及后续中国国内和外国月球探测任务提供中继通信服务,鹊桥二号中继星任务取得成功。

2024年4月24日消息,2023年,载人月球探测工程登月阶段任务经中央政府批准启动实施,总体目标是2030年前实现中国人登陆月球,各系统正按计划开展研制建设。长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、登月服等主要飞行产品均已完成方案研制工作,正在全面开展初样产品生产和各项试验。飞船、着陆器已基本完成力热试验产品研制,火箭正在开展各型发动机地面试车,文昌载人月球探测发射场建设全面启动实施,向全社会公开征集载人月球车、月面载荷方案,正在进行竞争择优。

2024年5月3日,探月工程四期嫦娥六号任务计划实施发射。

2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。

2024年6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。6月28日,国家航天局在京举行探月工程嫦娥六号任务月球样品交接仪式。国家航天局向中国科学院移交了嫦娥六号样品容器,交接了样品证书,经初步测算,嫦娥六号任务采集月球样品1935.3克。2024年6月,嫦娥六号携带月壤返回地球。近日,珍贵的月背“土特产”完成解封,并被分装到10个玻璃器皿中。

2024年10月7日,日喀则40米射电望远镜在西藏日喀则市顺利完成天线系统主反射体的吊装。这一望远镜天线机械架设的初步完成为后续的望远镜电气调试等联调工作奠定了基础。日喀则40米射电望远镜是探月工程四期投资建设的一架射电望远镜。

嫦娥一号

嫦娥一号的运载火箭长征3A火箭共执行过14次发射任务,成功率为百分之百。

中国计划在2007年发射第一颗月球探测卫星,这是中国深空探测的第一步。中国月球探测项目的科学目标为:获取月球表面三维立体影像;分析月球表面有用元素及物质类型的含量和分布;测量月壤厚度和评估氦-3资源量;以及地-月空间环境探测。

为完成上述科学目标,探月一号卫星将安装五种科学探测有效载荷设备。包括CCD立体相机干涉成像光谱仪激光高度计微波探测仪;γ/X射线谱仪和空间环境探测系统。为了采集、存储、处理、和传输有效载荷的科学数据,还专门设计了一套有效载荷数据管理系统。

CCD立体相机和激光高度计共同完成第一个科学目标,即获取月球表面三维立体影像;干涉成像光谱仪和γ/X射线谱仪完成第二个科学目标,即分析月球表面有用元素及物质类型的含量和分布;微波探测仪完成第三个科学目标,即测量月壤厚度和评估氦-3资源量;空间环境探测完成第四个科学目标,即地-月空间环境探测。

2007年

9月16日,探月卫星“嫦娥一号”进入了位于中国西南的“西昌卫星发射中心”。

10月24日,“嫦娥一号”月球探测卫星在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。

北京时间10月24日18时05分(UTC+8时)左右,嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。卫星发射后,将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。

11月7日,经过8次变轨后正式进入工作轨道。

11月18日,卫星转为对月定向姿态。

11月20日,开始传回探测数据。

11月26日,中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像。

12月12日上午10时,庆祝中国首次月球探测工程成功大会在北京人民大会堂举行。

2009年

3月1日16时13分,嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。为中国月球探测的一期工程,划上了句号。

自上世纪六十年代起,世界各国共进行了超过100次探月任务,当中约有一半是成功的,从而取得大量有关月球的科学数据。作为中国首次探月的太空船,工程人员期望“嫦娥一号”不但在中国的远程卫星技术、探测地月间的太空环境等方面有所突破,并且能填补以往探月任务之不足。“嫦娥一号”探月任务有四大科学目标:

1.绘制全月球的三维立体地图

以往由於技术所限,大部分的月球地图都是平面的。先开始制作立体地图,但月球表面仍有不少地区尚未覆盖,尤其是月球两极地区,因为该处的日照角度非常低,难以拍摄成像。“嫦娥一号”将利用激光高度计配合立体相机,对月球作全面探测,从而获取覆盖全月面的地形图。了解月面的地形地貌,将有助研究月球地质构造的演化,为未来登月地点的选择提供有用的参考数据。

2.探测月球的物质成分

探测月球的化学元素和矿物含量与分布,对研究月球的形成和演化过程起著重要作用。以往由於只使用伽玛射线谱仪,故探测到的元素种类有限。透过配备了伽玛射线谱仪及X射线谱仪,“嫦娥一号”希望能够探测到钛和铁等14种元素,并编制全月面的含量分布图。“嫦娥一号”还会利用成像光谱仪,测定造岩矿物如橄榄石辉石斜长石等在月球表面的含量与分布情况。

3.探测月壤特性

由于月球几乎没有大气,太阳风粒子如3等可直接渗入月球土壤中。“嫦娥一号”将首次透过微波辐射,探测月壤的厚度,从而估算月壤中氦3的分布和含量。日后,氦3有可能成为一种既安全又清洁的新型核聚变燃料。

4.探测地球与月球间的太空环境

在太阳、地球与月球之间,由宇宙射线、太阳耀斑日冕物质抛射等剧烈活动所产生的巨大能量和突然释出的物质,经常会对地球的磁场电离层、卫星通讯、月面环境以至人类的健康构成影响。虽然美国等国家以往曾探测过地月间的太空环境,不过这方面的探测工作对中国而言尚属首次。“嫦娥一号”将利用高能粒子探测器和太阳风探测器,记录原始太阳风资料,及研究太阳活动对地月太空环境的影响。

北京时间2009年3月1日16时13分10秒,嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,准确落于月球东经52.36度、南纬1.50度的预定撞击点。至此,在经历了长达494天的飞行后,静谧、遥远的月球土地终于成为这位中国首个“月球使者”的生命归宿。而随着此次“受控撞月”的准确实施,中国探月一期工程也宣布完成。

嫦娥二号

“嫦娥二号”主要任务是获得更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据,因此卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高,其他探测设备也将有所改进。为“嫦娥三号”实现月球软着陆进行部分关键技术试验,并对嫦娥三号着陆区进行高精度成像。

进一步探测月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等。

——嫦娥二号卫星重量为2480公斤,其中燃料重量约1300公斤,七种科学探测设备重约140公斤。

——发射嫦娥二号的长征三号丙运载火箭全长54.84米,起飞质量345吨,运载能力为3.8吨,嫦娥二号发射将是长征系列火箭的第131次飞行,2010年中国第10次航天发射。

中国探月工程显示图

——火箭把嫦娥二号送入远地点高度接近38万千米的直接奔月轨道,而嫦娥一号的入轨点远地点高度只有约5100千米;

——由于采用了不同的轨道设计,嫦娥二号约用5天即可到达月球,将嫦娥一号近14天的奔月时间大大缩短;

——卫星环绕月球飞行的轨道高度为100千米,比嫦娥一号距月球近了100千米;

——卫星上新研制的相机,能够将对月拍摄图像的分辨率从嫦娥一号的120米提高到10米左右;

——嫦娥二号的设计寿命为半年,嫦娥一号的设计寿命是一年,实际寿命是494天,其中环月运行482天;

——火箭系统和卫星系统共有8万多个元器件,在空中点火起爆的火工品达200多种。

2010年10月1日18时59分57秒,搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。

2010年

10月6日11点38分,“嫦娥二号”卫星490N发动机关机,完成第一次近月制动成功。

10月8日11点03分,成功地完成了第二次近月制动。在近月点只有100千米,远月点1830多千米的轨道上运行。嫦娥二号绕月球一圈就只需要3.5小时了。

10月27日21时45分,“嫦娥二号”卫星成功实现变轨,由100×100千米的工作轨道进入100×15千米的虹湾成像轨道。虽然这次控制的原理和三次近月制动类似,但风险更大。最怕发动机点火时间过长,卫星撞到月球上去。

从11月27日开始,“嫦娥二号”卫星上的CCD相机将为月球虹湾区进行拍照。照片会陆续传回。之后,“嫦娥二号”将进入长期管理阶段,它会完成一系列的科学探测任务。另外,在做好“嫦娥二号”后续工作的同时,部分科研工作者的工作重心也将转向“嫦娥三号”的研制开发。

2010年

11月8日上午,国防科技工业局首次公布了嫦娥二号卫星传回的嫦娥三号预选着陆区——月球虹湾地区的局部影像图。中共中央政治局常委、国务院总理温家宝出席仪式并为影像图片揭幕。

首次公布的月球虹湾地区局部影像图是一张黑白照片。据国防科技工业局有关负责人介绍,该影像成像时间为10月28日18时,是卫星距离月面大约18.7千米地方拍摄获取。影像图的传回,标志着嫦娥二号任务所确定的六个工程目标已经全部实现。这意味着探月工程二期“嫦娥二号”工程任务取得成功。

从10月1日嫦娥二号成功升空,到公布图像已过去一个多月,而嫦娥二号的发射,其中最主要的一个任务就是对月球虹湾地区进行高清晰度的拍摄。而此次拍摄将为今后发射嫦娥三号卫星并实施着陆做好前期准备。

据悉,此次嫦娥二号携带的CCD相机分辨率提高很多,嫦娥一号是120米分辨率,而嫦娥二号在100千米圆轨道运行时分辨率优于10米,进入100千米×15千米的椭圆轨道时,其分辨率能达到1米,已超过了原先预定的1.5米的指标。据了解,将来嫦娥三号着陆器上也同样有CCD相机,届时它不光要拍照,还能根据图片自主避开着陆器在软着陆过程中不适于降落的地点,“临机决断”为着陆器选择适宜降落的平坦表面。

嫦娥三号

2012年9月19日,中国探月工程正在为2013年“嫦娥三号”探测器“软”着陆月球做准备。

“嫦娥三号”任务是中国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步,也是承前启后的关键一步。它将实现中国航天器首次在地外天体软着陆,开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察。“嫦娥三号”任务正样研制进展顺利,各项工作抓紧推进。

“稳稳当当地在月球表面实现‘软’着陆是一个难题。”欧阳自远说,“嫦娥一号”是撞月“硬”着陆。“嫦娥三号”是“软”着陆,不能使用降落伞。研究团队已计划在接近月球表面时首先利用反作用力缓冲,然后让“嫦娥三号”自由落体实现降落。

落地后随之而来的难题是抵御巨大的温差。月球上的一天相当于地球上一个月,夜晚温度最低时达到零下180多摄氏度,白天温度大都在100摄氏度以上。“这对电子元器件是一个巨大考验。”探月工程团队已经有完备的计划,特别是将首次使用中国自主研制的原子能电池,抵御严寒、酷暑的考验。

“嫦娥三号”将采取定位探测与巡视探测相结合的方式。着陆器着陆后就不能移动了。它配备的多台照相机将对周围的地形地貌进行拍摄。月球车将在月球表面自主“行走”。

“嫦娥三号”将创造多个“第一”。它将第一次在月球安装月基天文望远镜。月球上没有大气,比在地球上观测效率要高得多。月球车上将首次配备360度全景相机、红外光谱仪和X射线谱仪。

中国有望在2017年实现月球采样与返回,对登陆地点附近区域的月球表面资料进行更详细的收集,从而完成无人探月工程“绕、落、回”三个探测阶段,为下一步载人探月奠定基础。

中国月球探测分为三个阶段,即无人月球探测、载人登月探测和人类在月球短暂驻留的月球基地建设。正在进行无人月球探测。按照“绕、落、回”三步走计划,中国已经完成了卫星绕月飞行任务,2013年将发射“嫦娥三号”探测器,实现着陆器与月球车软着陆。

“‘嫦娥三号’着陆器上安装了天文望远镜和极紫外相机,这是我们自己的特色。”欧阳自远说,月球上没有大气活动,没有各种污染,望远镜的分辨率很高,这是人类第一次在月球上观测天文;极紫外相机将探测地球等离子体层的变化特点,提高中国空间环境监测和预报能力。此外,在月球车底部安装了一个雷达,可以探测月球车巡视路线上100米深度的月壤层结构,希望获得一些新的探测成果。

此时尚没有时间表和明确的、精细的路线图进行“载人登月”,正在积极地做各种准备,力争尽快推进中国载人登月探测计划。

2013年8月28日,中国国家国防科技工业局对外宣布,探月工程重大专项领导小组当天召开第十一次会议暨嫦娥三号任务进场动员会,审议批准了嫦娥三号任务由研制建设阶段转入发射实施阶段。嫦娥三号探测器已于2013年12月2日凌晨1点30分在四川省西昌卫星发射中心发射。

2013年

9月11日,嫦娥三号乘飞机转运,于12日10时抵西昌发射场。

11月26日,月球车正式命名为玉兔号

12月2日1时30分,“嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭西昌卫星发射中心发射。它将携带中国的第一艘“玉兔号”月球车,并实现中国首次月面软着陆,并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。

12月2日1时30分,嫦娥三号月球探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,2013年12月14日成功软着陆于月球雨海西北部,登月任务获得成功。

嫦娥三号”月球探测器自12月成功着陆月球之后,已经在月球停留超过两年半时间,创下在月球表面工作时间最长的世界纪录。

截至2016年7月31日,“嫦娥三号”获得的大量数据已经形成了丰硕的科研成果,其中多项都属于世界首次,并得到了国际同行的认可。

一共有8个科学设备

据介绍,“嫦娥三号”上一共有8个科学设备,按照功能可以分为三类:

第一类用来观察月球,主要设备包括全景相机、地形地貌相机、测月雷达等;

第二类是用来观测宇宙,主要由月基光学望远镜承担;

还有一类是观察地球周围的等离子层,也就是极紫外相机。

在这其中很多科学设备都是第一次使用。

完成首幅月球地质剖面图

为了更好了解月球,“嫦娥三号”首次使用了一台新研制的测月雷达,利用它“嫦娥三号”完成了首幅月球地质剖面图,展现了月球表面以下330米深度的地质结构特征和演化过程,并发现了一种全新的岩石——月球玄武岩。通过这些数据,可以了解月球从形成的演变历史。

完成首次天体普查

在观测太空方面,“嫦娥三号”上首次使用了一台光学望远镜,它就像是“嫦娥三号”着陆器的一双眼睛。由于月球没有大气层,相当于一个没有云层的“透明”球体,所以在抬头仰望太空的时候,就不会受到云层的干扰。这样一来,就可以把“目光”投向任何一片天空。

此外,由于月球转动周期相对较慢,为观测同一个天体的变化情况提供了便利。于是科学家利用月基光学望远镜,给月球北极上方区域的天体做了一次科学普查。

这相当于人类的人口普查一样,它是人类历史上在紫外波段的第一次“巡天”。以后,天文学家在历史上可以不断用它做对比研究。

首次证明月球没有水

长期以来,人们一直好奇月球上到底有没有水。对于这个问题,月基光学望远镜给出的答案是:没有。

中科院国家天文台研究员魏建彦称:“我们测量了月球地表层以上水的含量,得到了有史以来最低的一个测量值,这个测量值符合预期。”这是首次明确证明月球上没有水。

首次获得地球等离子体层图像

“嫦娥三号”的另一个重要任务,就是观察它的故乡——地球。在地球周围有几道天然屏障,其中第一个就是等离子体层,它可以延伸到地球表面以外四万千米左右。着陆器上安装的全球首个极紫外相机,就是专门用来观测等离子体层变化的设备。

太阳风暴形成的巨大脉冲,会对围绕地球运转的人造天体,比如导航卫星、通信卫星等的通信功能造成严重破坏。将等离子体层变化作为监测太阳风暴的风向标,这是“嫦娥三号”独有的本领。极紫外相机已获取了1300多幅地球等离子体层图像数据。为空间天气预报提供了大量依据,保障了地面通讯,以及地面与航天器之间的通讯安全。

嫦娥四号

嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。“嫦娥三号”和“嫦娥四号”任务,将实现于月球上软着陆和自动巡视机器人勘测。嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。而根据中国探月工程“绕”、“落”、“回”三步走战略。并计划在月球建立研究基地。

嫦娥五号

根据中国探月工程“绕”、“落”、“回”三步走战略,探月工程三期主要实现采样返回,其主要任务由嫦娥五号月球探测器承担。嫦娥五号主要科学目标包括对着陆区的现场调查和分析,以及月球样品返回地球以后的分析与研究。

嫦娥五号的第一个科学目标是开展着陆点区的形貌探测和地质背景勘察,获取与月球样品相关的现场分析数据,建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系。主要包括:着陆区的地形地貌探测:采样点周围形貌与结构构造特征;撞击坑的形貌、大小与分布等。物质成分探测:采样点的物质成分特征;月壤物理特性与结构;月壳浅层的温度梯度探测等。

第二个科学目标是对返回地面的月球样品进行系统、长期的实验室研究,分析月壤与月岩的物理特性与结构构造、矿物与化学组成、微量元素与同位素组成、月球岩石形成与演化过程的同位素年龄测定、宇宙辐射与太阳风离子与月球的相互作用、太空风化过程与环境演化过程等,深化月球成因和演化历史的研究。

为了实现科学目标,嫦娥五号将搭载多种有效载荷,主要包括降落相机、光学相机、月球矿物光谱分析仪、月壤气体分析仪、月球地热资源探测器、月壤结构探测仪、采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机械取样器等。

2019年

1月14日,国家航天局表示,2019年年底前后将发射嫦娥五号。

2020年

7月,嫦娥五号探测器的着陆地点为月球正面西北部的吕姆克山脉。

7月20日报道,嫦娥五号探测器通过铲取、钻取两种方式,采集月球样品并带回地球。

11月17日,长征五号遥五运载火箭嫦娥五号探测器中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作后,垂直转运至发射区,计划于11月下旬择机实施发射。

11月24日4时30分,中国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启中国首次地外天体采样返回之旅。

12月1日23时,嫦娥五号探测器成功在月球正面预选着陆区着陆。

12月17日,嫦娥五号返回器携带月球样品,采用半弹道跳跃方式再入返回,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。

嫦娥六号

嫦娥六号是嫦娥五号的备份,具备采样返回的功能,将前往月球背面执行任务。截至2022年9月,嫦娥六号产品基本生产完毕。

2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭开始加注液氧低温推进剂,探月工程四期嫦娥六号任务计划5月3日17时至18时实施发射任务,首选发射窗口瞄准17时27分。

2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道,发射任务取得成功。嫦娥六号探测器开启世界首次月球背面采样返回之旅,预选着陆和采样区为月球背面南极-艾特肯盆地。

2024年6月25日14时,嫦娥六号返回器在预定区域成功着陆。

嫦娥七号

2022年9月,嫦娥七号正在研制中,后续将对月球南极进行探测,还将建立国际月球科研站的基本型。

2023年4月,嫦娥七号计划2026年前后实施发射,它的主要任务是去月球南极寻找月球存在水的证据,嫦娥七号任务只是后续探月四期任务中的一步,未来它将和嫦娥八号组成国际月球科研站的基本型,计划在2030年前建成。

2024年6月,嫦娥七号确认在轨道器上搭载埃及、巴林研制仪器。

嫦娥八号

2023年4月,嫦娥八号计划于2028年前后发射,主要任务是对月球上的资源进行勘查,并对资源的再利用进行实验。

发展路线图

2024年10月15日,中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布了我国首个国家空间科学规划《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》,围绕我国空间科学发展的基本原则、发展目标以及至2050年我国空间科学发展路线图等内容进行了阐述。除了五大主题和17个优先发展方向以外,发布规划中还提出了至2050年我国空间科学发展路线图。其中,路线图第一阶段,至2027年,运营中国空间站,实施载人月球探测、探月工程四期与行星探测工程,论证立项5~8项空间科学卫星任务,形成若干有重要国际影响力的原创成果。第二阶段,2028—2035年,继续运营中国空间站,论证实施载人月球探测、月球科研站等的科学任务,论证实施约15项空间科学卫星任务,取得位居世界前列的原创成果。

工程成果

2022年10月,在“嫦娥工程”探测数据支持下,山东大学等多家单位完成的世界第一幅1∶250万月球全月岩石类型分布图对外公布。

2024年,中国科学院地球化学研究所联合澳门科技大学和广东工业大学,通过对嫦娥五号月壤颗粒开展研究,在月壤玻璃珠表面微陨石撞击坑中发现一系列含Ti的蒸发沉积颗粒,分析显示包括金红石(Ti2O)、三方结构Ti2O(Trigonal-Ti2O)和三斜结构Ti2O(Triclinic-Ti2O)共3种Ti纳米矿物。

其中,三方结构Ti2O和三斜结构Ti2O之前尚未在天然地质样品中被发现,这是样品中发现的第七种、第八种月球月球新矿物;而在材料学领域,Ti2O是可在实验室内制备的光催化薄膜材料。

2024年10月15日,据央视新闻消息,国家空间科学中长期发展规划新闻发布会举行。发布会上,国家航天局相关负责人介绍,嫦娥六号任务转入科学研究阶段已经有三个多月,目前已完成了对嫦娥六号月球样品的物理、矿物、化学成分等的测试分析。

探月历程

2004年,探月工程正式立项;

2007年10月24日,嫦娥一号发射升空,实现了中国首次绕月飞行;

2010年10月1日,嫦娥二号发射成功;

2013年12月2日,嫦娥三号发射升空,并顺利在月球正面虹湾地区实现软着陆;12月15日,作为嫦娥三号的巡视器,中国首辆月球车“玉兔号”驶抵月球表面,进行月球表面勘测。

2018年5月21日,嫦娥四号中继星“鹊桥”发射升空;12月8日,嫦娥四号成功发射;

2019年1月3日,“玉兔二号”也随嫦娥四号登上月球,对月球背面进行探索;

2020年11月24日,嫦娥五号发射升空;

中国已完成了探月工程的“绕、落、回”,后续还有“勘、研、建”。

2021年7月20日是人类月球日。从古代以来,中国人对月亮有过无数浪漫想象。2004年,中国探月工程正式立项,从嫦娥一号升空,到嫦娥五号携月壤返回,中国人一步步将“上九天揽月”的神话变为现实。

2022年10月,中国将继续实施包括月球科考基地建设在内的航天重大工程。

2023年5月29日,中国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施,计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。中国载人航天工程办公室已全面部署开展各项研制建设工作,包括研制新一代载人运载火箭(长征十号)、新一代载人飞船、月面着陆器、登月服等飞行产品,新建发射场相关测试发射设施设备等;7月12日,中国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索,其后将探索建造月球科研试验站,开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。

2024年1月23日,纪念中国探月工程立项20周年,发布《执笔向月》。

2024年2月24日中国载人航天工程网消息,中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定,新一代载人飞船命名为“梦舟”,月面着陆器命名为“揽月”。梦舟飞船揽月着陆器长征十号运载火箭已全面进入初样研制阶段,各项工作进展顺利。

2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。嫦娥六号探测器比嫦娥五号重了约100公斤。

2024年6月4日,中国探月工程“时间表”公布,时间表显示,2026年,中国将发射“嫦娥七号”;2028年,中国将发射“嫦娥八号”。嫦娥七号、嫦娥八号,整个的探月工程四期,就是为月球科研站的建立做一个前期的准备。计划在2028年前,构建国际月球科研站基本型,开展月球环境探测和资源利用试验验证;2030年前,中国计划实现载人登月。后续,在2040年前,将建成一个完善型的国际月球科研站,开展日地月空间环境探测及科学试验;再之后,将建设“应用型月球科研站”,形成一个多功能月球基地。

2024年10月29日,神舟十九号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心召开。发言人介绍,锚定2030年前实现中国人登陆月球的目标,工程全线正在全面推进各项研制建设工作。

所获荣誉

2022年12月15日,嫦娥探月工程入选中国工程院院刊《Engineering》发布的“2022全球十大工程成就”。

工程意义

从嫦娥一号拍摄全月球影像图,到嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆;从嫦娥五号带着月壤胜利归来,再到嫦娥六号成功实现月背“挖宝”取样……20年来,中国参与探月工程研制建设的全体科技工作者,弘扬探月精神,勇攀科技高峰,取得了举世瞩目的重大成就,走出一条高质量、高效益的月球探测之路。嫦娥六号在人类历史上首次实现月球背面采样返回,是中国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果。(中国军网 评)

中国探月工程的成功推进,彰显了中国航天攻坚克难的优良传统和创新精神,展示了“两个一百年”进程中中华民族伟大复兴的重大成就,更加体现了新型举国体制集中力量办大事的优势,将大大增强全国人民、海外侨胞的民族自信心、自豪感和凝聚力。

中国探月工程使中国成为继美苏之后世界上第3个月球采样返回的国家。工程推进了中国航天技术的进步和发展,为中国未来月球与行星探测奠定了坚实基础。工程取得的成果,将进一步深化对月球成因和太阳系演化历史的科学认知,也将会进一步推进人类对月球形成、地月系统乃至太阳系的全面认识。

探索浩瀚宇宙、和平利用太空,是中华民族的千年梦想和矢志追求。中国探月工程四期和行星探测工程将接续实施,通过开展更复杂、更精细、更遥远距离的探测活动,不断谱写中国航天事业发展新篇章,为全面建成小康社会、不断夺取中国特色社会主义新胜利、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大贡献。(国家机关事务管理局 评)

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