中國探月工程簡介

中國探月工程簡介月球車征名探月與航天工程中心2013-09-2415:17我要分享36對未知世界的探索是人類發(fā)展的永恒動力，對茫茫宇宙的探測是人類拓展生存空間的必由之路。月球是距離地球最近的天體，也是環(huán)繞地球的唯一天然衛(wèi)星，其獨特的空間位置和潛在資源，成為人類開展深空探測的起點和基礎。中國探月工程按照“探”、“登”、“駐”開展規(guī)劃論證，國務院于2004年初正式批準立項，并納入國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要，列為全國重大專項工程，2020年前分“繞、落、回”三個階段分步實施。一、“嫦娥一號”任務2007年10月24日，探月一期工程成功發(fā)射“嫦娥一號”衛(wèi)星(CE-1)，實現(xiàn)了對月球全球性與綜合性環(huán)繞探測，標志著我國進入世界具有深空探測能力的國家行列“嫦娥一號”奔月示意圖工程目標:1.研制和發(fā)射月球探測衛(wèi)星;2.掌握繞月探測基本技術;3.開展月球科學探測;4.構建月球探測航天工程系統(tǒng);5.為月球探測后續(xù)工程驗證技術，積累經(jīng)驗?？茖W目標:1.獲取月球表面三維影像;2.分析月球表面元素含量和物質類型的分布特點;3.探測月壤特性;4.探測地月空間環(huán)境?！版隙鹨惶枴毙l(wèi)星搭載了八種有效載荷，在月面200千米的環(huán)月軌道開展探測。嫦娥一號調相軌道奔月嫦娥一號3次近月制動嫦娥一號200千米極軌圓軌道“嫦娥一號”任務的科學成果：二、“嫦娥二號”任務2010年10月1日，探月二期工程先導星“嫦娥二號”(￡-2)成功發(fā)射，為落月探測驗證了部分關鍵技術，取得了一系列成果。2011年6月9日，嫦娥二號從月球軌道奔向日地拉格朗日L2點。2011年8月25日，進入12點環(huán)繞軌道，開展了為期10個月的科學探測。獲得了地球遠磁尾離子能譜、太陽耀斑爆發(fā)和宇宙伽馬爆的科學數(shù)據(jù)。2012年6月1日，嫦娥二號脫離12點軌道，經(jīng)過195天飛行，實現(xiàn)與圖塔蒂斯小行星交會。三、“嫦娥三號”任務2008年2月15日，國務院正式批準探月工程二期立項。2013年前后，實現(xiàn)月面軟著陸，開展就位探測和巡視探測。工程目標:1.突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測控通信與遙操作、深空探測運載火箭發(fā)射等關鍵技術，提升航天技術水平。2.研制月球軟著陸探測器和巡視探測器，建立地面深空站，獲得包括運載火箭、月球探測器、發(fā)射場、深空測控站、地面應用等在內的功能模塊，具備月球軟著陸探測的基本能力。3.建立月球探測航天工程基本體系，形成重大項目實施的科學有效的工程方法?？茖W探測:1.月表形貌與地質構造調查。2.月表物質成分和可利用資源調查。3.月球內部結構研究。4.日-地-月空間環(huán)境探測和月基光學天文觀測?！版隙鹑枴比蝿兆鳛槎诠こ痰闹魅蝿眨俏覈教炱魇状卧诘厍蛞酝馓祗w實現(xiàn)軟著陸和巡視探測活動，是探月工程“繞、落、回”三步走中承前啟后的關鍵一步。為實現(xiàn)月面軟著陸，我國成功開發(fā)了新型航天平臺一一著陸探測器，采用了梁板復合式結構設計和可大范圍伸縮的四腿式著陸緩沖機構，設計了自主式、高精度的分段減速懸停式無人著陸控制方案。著陸探測器搭載的“月面巡視探測器”，是在月球表面行駛并對月球進行考察、收集和分析樣品的專用車輛，公眾習慣稱之為月球車。月球車由移動、結構與機構、GNC、綜合電子、電源、熱控、測控數(shù)傳、有效載荷共8個分系統(tǒng)組成。2013年底，“嫦娥三號”將在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，采用長征三號乙改二型運載火箭直接將探測器發(fā)射。四、探月三期工程2011年1月7日，國務院正式批準探月工程三期立項。2020年前，實現(xiàn)月面采樣，月面上升，月球軌道交匯對接，月地轉移、高速地球再入、著陸回收。工程目標:1（突破窄窗口多軌道裝訂發(fā)射、月面自動采樣與封裝、月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉移、地球大氣高速再入、多目標高精度測控、月球樣品儲存等關鍵技術，提升我國航天技術水平。2（實現(xiàn)首次地外天體自動采樣返回，推進我國科學技術重大跨越。3（完善探月工程體系，為載人登月和深空探測奠定一定的人才、技術和物質基礎?？茖W目標:1（著陸區(qū)的現(xiàn)場調查和分析。開展著陸點區(qū)域形貌探測和地質背景勘察，獲取與月球樣品相關的現(xiàn)場分析數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)場探測數(shù)據(jù)與實驗室分析數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。2（月球樣品的分析與研究。對月球樣品進行系統(tǒng)、長期的實驗室研究，分析月壤的結構、物理特性、物質組成，深化月球成因和演化歷史的研究。五、國際探月歷程月球是研究地球、地，月系和太陽系的起源與演化的重要對象，具有可供人類開發(fā)和利用的各種獨特資源，也是人類向外層空間發(fā)展的理想基地和前哨站。1958年至2012年，全世界進行過月球探測的國家和地區(qū)有美國、蘇聯(lián)/俄羅斯、歐盟、日本、印度、中國，共計開展月球探測活動130次，成功和基本成功67次，失敗63次，成功率為50.8%。美國開展了60次，成功41次;蘇聯(lián)64次，成功21次；日本2次，成功1次;歐盟1次，成功1次；中國2次，成功2次;印度1次，成功1次。開展的探測方式依次是:飛越月球，環(huán)月探測、月面硬著陸、月面軟著陸、月面巡視、月面采樣返回、載人登月。美國從1958年8月起，幾次向月球發(fā)射“先鋒”^10底0廠）系列探測器，但直到1959年3月的“先鋒4號”才勉強成功，成為美國第一個脫離地球重力的探測器。后來美國又發(fā)射了“艾布爾”（Able）、“徘徊者”依@品?=）、“勘測者”（Surveyor）、“月球軌道器"（LunarOrbiter）、“探險者”?乂口^^^以至后來的“阿波羅”（Apollo）等系列的月球探測器，從1958年到1976年共56次，37次成功。美國“先鋒10號”月球探測器1959年1月，前蘇聯(lián)經(jīng)過幾次嘗試，成功發(fā)射了“月球1號”，首次脫離地球引力;9月，再次發(fā)射“月球2號”，受控首次撞擊了月球;10月，又發(fā)射“月球3號”，首次拍攝到月球背面的照片。從1958年到1976年，前蘇聯(lián)先后發(fā)射了“月球號”（Lunar）、“探測器”（Zond）、“宇宙號”（Cosmos）、“聯(lián)盟號”等系列月球探測器共64次，21次成功。前蘇聯(lián)月球1號探測器1969年7月，美國“阿波羅11號”首次載人登月成功，宇航員阿姆斯特朗和他的同伴奧爾德林成功登上了月球，并留下了人類在外太空的第一個腳印;后續(xù)的阿波羅飛船又5次成功載人登月，共有12名宇航員登上了月球?！鞍⒉_11號”登月宇航員（左起）尼爾.阿姆斯特朗，邁克爾?柯林斯和巴斯.奧爾德林1970年11月17日，前蘇聯(lián)研制無人駕駛的月球車1號由“月球17號”探測器送上月面，這是人類航天史上第一輛月球車。探測器在月面“雨?！钡貐^(qū)著陸后，月球車順著舷梯下到月面，在月面上行駛了10.5公里，進行了10個半月的探測，考察了8萬平方米的月面，直到攜帶的核能耗盡，于1971年10月4日停止工作。1973年1月8日，前蘇聯(lián)發(fā)射“月球21號”探測器，攜帶了更為先進的月球車2號，在月面行駛了37公里，對月球進行又一次考察，并向地球發(fā)回了88幅月面全景圖。1969年5月，美國在“阿波羅計劃”中開始月球車研制。1971年7月31日，“阿波羅15號”登上月球“雨海”地區(qū)的第二天，宇航員斯科特和歐文進行了航天史上第一次有人駕駛的月球車行駛。兩名宇航員駕駛月球車行駛了27.9公里，收集了77公斤月巖樣品。以后的“阿波羅”16號、17號攜帶的月球車，又分別在月面上行駛了27公里和35公里。當然，在近50年的月球探測史上，人類也為這個執(zhí)著的夢想付出了不菲的代價。美國進行的56次探月試驗失敗19次，俄羅斯（前蘇聯(lián)）也有43次失敗的記錄。在那個年代，美國和前蘇聯(lián)都在這場狂熱的登月競賽中投入了天文數(shù)字的資金和設備。當狂熱開始降溫以后，隨即而來的，是長達近20年的沉寂。二十世紀九十年代以后，全球范圍內興起了新一輪探月高潮，美、歐、俄、日、印等國家和組織都提出了龐大的探月計劃。1990年1月24日，日本發(fā)射“繆斯A”號衛(wèi)星，進入太空后更名“飛天號”。這使日本成為世界上第3個探測月球的國家?！翱娝笰”發(fā)射成功后向月球軌道釋放了一個小型探測衛(wèi)星，但很快出現(xiàn)故障而失靈?！翱娝笰”在繞地球飛行一段時間后，于1993年4月墜毀在月球上，這一探月計劃宣告失敗。日本“飛天號”1994年1月、1998年1月，美國又分別發(fā)射“克萊門汀”（1000冊E0）號、“月球勘探者”（LunarProspector）號，對月球形貌、資源、水冰等進行探索，地面專家通過仔細量度月球磁場及地心引力，證實月球兩極可能有水源?！霸虑蚩碧秸摺碧綔y器2003年9月27日，歐洲首個月球探測器“智慧一1號”（SMART-1）成功升空，實現(xiàn)歐洲首次探月之旅，經(jīng)過13個月漫長飛行進入月球軌道，開始繞月環(huán)行。2006年9月3日，“智慧一1號”按預定計劃受控撞月。歐洲宇航局smart-1號探測器2007年9月，日本發(fā)射了首個月球探測器“月亮女神”號（又名“輝夜姬”）包括一個主軌道器和兩顆小衛(wèi)星，在順利完成各項探測任務后，受控落月。目前，日本正在研制“月亮女神”二號月球探測器，擬調查月球表面的環(huán)境和地質構造。日本“月亮女神”繞月探測衛(wèi)星2008年10月，印度發(fā)射“月船一號”衛(wèi)星，獲得了一批科學成果，但在軌運行不足1年與地面失去聯(lián)系。目前，印度正與俄羅斯合作研制“月船二號”，計劃在月球實現(xiàn)軟著陸進行巡視探測，并采集月球土壤樣本進行分析。印度“月船一號”發(fā)射之前2009年6月，美國由宇宙神丫401型火箭“一箭雙星”，同時發(fā)射了“月球勘測軌道器”（LRO）和“月球坑觀測和傳感衛(wèi)星”（LCROSS）?！霸虑蚩佑^測和傳感衛(wèi)星”由“半人馬座火箭”和“牧羊航天器”組成，在“半人馬座火箭”撞擊月球南極的凱布斯坑（Cabeus）后，“牧羊航天器”也