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(guān)學科的創(chuàng)新和發(fā)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(fā)展歷程進行回顧與分析。

關(guān)鍵詞：月球探測器；發(fā)展歷程；回顧；總結(jié)

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(jīng)歷了從嫦娥1號、2號、3號到5號的發(fā)展歷程，標志著我國月球探測技術(shù)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(jīng)3年的研發(fā)于2007年實現(xiàn)成功發(fā)射。它不僅是我國成功發(fā)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(wèi)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(fā)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(fā)，因此，嫦娥1號的研發(fā)工程面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。面對此種情況，我國研發(fā)人員在充分利用先前研發(fā)地球衛(wèi)星所擁有的豐富經(jīng)驗和相關(guān)航天技術(shù)的前提下，結(jié)合月球探測器不同于應(yīng)用衛(wèi)星和載人技術(shù)的個性特征，在技術(shù)方面進行了不間斷地創(chuàng)新和攻關(guān)，創(chuàng)造性地提出了基于最小能量和多次制動的軌道設(shè)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(fā)了復(fù)雜轉(zhuǎn)移飛行軌道控制、應(yīng)對復(fù)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(tǒng)。

2007年10月24日，嫦娥1號于西昌衛(wèi)星發(fā)射基地成功發(fā)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(wù)之后，受控撞擊毀于月球的指定區(qū)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(shù)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(fā)階段。由于嫦娥2號是作為嫦娥1號的備份衛(wèi)星，因此，對嫦娥2號的研發(fā)工作主要集中于技術(shù)項目的驗證方面，對其各部分系統(tǒng)都進行了適應(yīng)性的調(diào)整。在研發(fā)過程中，研發(fā)人員相繼攻克了直接變軌技術(shù)、高精度延時成像技術(shù)以及深空應(yīng)答等核心探測技術(shù)。

2010年10月1日，嫦娥2號于西昌衛(wèi)星發(fā)射基地成功發(fā)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(shù)的在規(guī)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(shù)據(jù)，圓滿完成了預(yù)設(shè)的多目標、多任務(wù)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(yīng)用衛(wèi)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(xiàn)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(wù)。

2008年3月，嫦娥1號正式進入工程研發(fā)階段。研發(fā)人員應(yīng)用當下最先進的航天技術(shù)，對探測器搭載的著陸器和巡視器均進行了全新的研發(fā)，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(fā)人員重點進行了地面仿真試驗，提出了障礙識別與規(guī)避算法、全自主導航控制技術(shù)以及遞進式巡視遙感操作系統(tǒng)等全新技術(shù)，研制了變推力發(fā)動機、著陸緩沖裝置以及懸臂式移動裝置等一系列全新產(chǎn)品。其中，最值得一提的是，研發(fā)人員研發(fā)了國際中首個低重力的流體回路，并設(shè)計了月晝夜休眠和喚醒等核心技術(shù)。

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

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(yù)設(shè)的任務(wù)目標為采集2kg的月球樣本并實現(xiàn)返回工作。

2011年1月，嫦娥5號正式進入工程研發(fā)階段。研發(fā)人員在充分借鑒返回式應(yīng)用衛(wèi)星和載人航天飛船的返回經(jīng)驗以及過往探月探測器成熟技術(shù)的基礎(chǔ)之上，針對現(xiàn)階段出現(xiàn)的技術(shù)和資源難題，強化了對飛行核心環(huán)節(jié)的設(shè)計驗證工作。目前，研發(fā)人員已成功攻克了著陸飛行、裝置對接以及樣本轉(zhuǎn)移等核心技術(shù)，并完成了地面驗證工作。截止到目前為止，嫦娥5號的研發(fā)工作進展順利，預(yù)計將在2017年11月進行發(fā)射。嫦娥5號的成功研發(fā)，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(shù)和能力。

4 結(jié)論

現(xiàn)階段，我國在月球探測技術(shù)方面已位于世界領(lǐng)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(yīng)持續(xù)進行對月球探測技術(shù)的研發(fā)和探究，為后期的月球載人探測技術(shù)打下堅實的基礎(chǔ)，從而保持我國航天技術(shù)的領(lǐng)先地位。

參考文獻：

[1]歐陽自遠，李春來，鄒永廖，劉建忠.月球探測的進展與我國的月球探測[J].中國科學基金，2003（04）.

[2]果琳麗，王平，朱恩涌，左光，等.月球基地概述[J].科技創(chuàng)新導報，2014（25）.

[3]朱恩涌，果琳麗，陳沖.有人月球基地構(gòu)建方案設(shè)想[J].航天返回與遙感，2013（05）.

[4]于登云，葛之江，王乃東，肖林，林宗堅.月球基地結(jié)構(gòu)形式設(shè)想[J].宇航學報，2012（12）.