我國月球探測器的發展歷程研究

楊格灝

摘 要：月球探測拉開了人類參與太陽系空間探測的開端，促進了人們對于地球、月球以及整個太陽系的認識，帶動了相關學科的創新和發展，我國在月球探測上，也取得了突出的成就。本文就我國月球探測器的發展歷程進行回顧與分析。

關鍵詞：月球探測器；發展歷程；回顧；總結

由于中華民族自古以來就對月球充滿了無限遐想，因此，我國在月球探測器的研究上向來是不遺余力。目前，我國已成功完成了探月工程的一、二期工程，2017年將進一步實施三期工程。在這過程中，月球探測器也經歷了從嫦娥1號、2號、3號到5號的發展歷程，標志著我國月球探測技術的不斷深化。

1 一期工程——嫦娥1號探測器

嫦娥1號探測器從2004年開始，經3年的研發于2007年實現成功發射。它不僅是我國成功發射的第一顆對地球外天體進行探測的探測器，也是我國航天工程方面繼人造地球衛星以及載人航空之后的第三個里程碑式工程。

2004年1月，嫦娥1號正式進入工程研發階段。由于之前我國尚未進行過對地球外天體進行探測的航天器的研發，因此，嫦娥1號的研發工程面臨著前所未有的挑戰。面對此種情況，我國研發人員在充分利用先前研發地球衛星所擁有的豐富經驗和相關航天技術的前提下，結合月球探測器不同于應用衛星和載人技術的個性特征，在技術方面進行了不間斷地創新和攻關，創造性地提出了基于最小能量和多次制動的軌道設計方案，從而克服了地球、太陽以及月球等天體對軌道的影響，并建立了我國第一個月球表面溫度分布模型，成功研發了復雜轉移飛行軌道控制、應對復雜外熱條件的熱控以及遠距離測控通信等全方位的月球探測系統。

2007年10月24日，嫦娥1號于西昌衛星發射基地成功發射。2009年3月1日，嫦娥1號在完成繞月飛行、獲取月球影像圖等全部月球探測任務之后，受控撞擊毀于月球的指定區域，圓滿完成了我國一期探月工程，使我國成功躋身于月球探測技術先進國家之列。

2 二期工程——嫦娥2號、3號探測器

2.1 嫦娥2號探測器

嫦娥2號既是我國首顆進入行星際的探測器，又是中國首顆在日地拉格朗日L2位置點運行并實施探測工作的航天器。

2008年10月，嫦娥2號正式進入工程研發階段。由于嫦娥2號是作為嫦娥1號的備份衛星，因此，對嫦娥2號的研發工作主要集中于技術項目的驗證方面，對其各部分系統都進行了適應性的調整。在研發過程中，研發人員相繼攻克了直接變軌技術、高精度延時成像技術以及深空應答等核心探測技術。

2010年10月1日，嫦娥2號于西昌衛星發射基地成功發射。在之后的探測過程中，它不但完成了對深空X頻段測控以及LDPC等技術的在規驗證工作和對日地拉格朗日L2位置點以及圖塔蒂斯小行星的探測工作，而且也獲取了7m分辨率全月球影像等豐富的月球數據，圓滿完成了預設的多目標、多任務的探測工作。目前，嫦娥2號運行在日心軌道之上，成了一顆太陽系的應用衛星。

2.2 嫦娥3號探測器

嫦娥3號搭載了代表我國最高科技的著陸器和巡視器，使得其不但能在月球表面實現軟著陸，又能將探測軌跡刻在月球之上。截止至2016年7月，嫦娥3號著陸器已正常工作33個日夜，刷新國際探測器最長工作時間的記錄。另外，巡視器雖在后期不能正常運作，但其仍在機體故障時期完成了許多科學檢測任務。

2008年3月，嫦娥1號正式進入工程研發階段。研發人員應用當下最先進的航天技術，對探測器搭載的著陸器和巡視器均進行了全新的研發，使得嫦娥3號的工作性能較之前的探測器又登上了一個新的高度。研發人員重點進行了地面仿真試驗，提出了障礙識別與規避算法、全自主導航控制技術以及遞進式巡視遙感操作系統等全新技術，研制了變推力發動機、著陸緩沖裝置以及懸臂式移動裝置等一系列全新產品。其中，最值得一提的是，研發人員研發了國際中首個低重力的流體回路，并設計了月晝夜休眠和喚醒等核心技術。

2013年12月12日，嫦娥1號于西昌衛星發射基地成功發射。12月14日，在月球虹灣以東區域實現軟著陸。15日，著陸器和巡視器完成互拍任務。嫦娥3號不僅實現了在地外天體表面的軟著陸和巡視任務，而且也成功獲取了國際第一幅月球的地質剖面圖，圓滿完成了探月任務。

3 三期工程——嫦娥5號探測器

嫦娥5號主要由上升器、軌道器、著陸器以及返回器這四部分組成，預設的任務目標為采集2kg的月球樣本并實現返回工作。

2011年1月，嫦娥5號正式進入工程研發階段。研發人員在充分借鑒返回式應用衛星和載人航天飛船的返回經驗以及過往探月探測器成熟技術的基礎之上，針對現階段出現的技術和資源難題，強化了對飛行核心環節的設計驗證工作。目前，研發人員已成功攻克了著陸飛行、裝置對接以及樣本轉移等核心技術，并完成了地面驗證工作。截止到目前為止，嫦娥5號的研發工作進展順利，預計將在2017年11月進行發射。嫦娥5號的成功研發，標志著我國航天探測工程已具備了往返地外天體的高端技術和能力。

4 結論

現階段，我國在月球探測技術方面已位于世界領先行列，但我們也必須清楚地認識到，我國同其他航天強國在探測深度和廣度等方面仍有較大差距。因此，我國應持續進行對月球探測技術的研發和探究，為后期的月球載人探測技術打下堅實的基礎，從而保持我國航天技術的領先地位。

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