嫦娥飛天

中國人何時也可在月球上留下一行足跡，在那里插上鮮艷的五星紅旗？何時建立月球基地？這些期盼將伴隨“嫦娥1號”衛星的發射，一步步變成現實。對科學家而言，月球依然是一個充滿神秘的世界：月球到底是怎樣形成的？地球和月球是兄妹關系、母子關系，還是其他什么關系？月球能告訴我們有關地球的新信息，如地球的起源、地球的命運嗎？

測量月球每寸土

中國實施探月三步走工程，即發射“嫦娥1號”探測衛星、在月球表面放置月球機器人采集月球物質樣本，以及實現載人登月。目前，進行的“嫦娥1號”衛星升空拉開了中國整個探月工程的序幕。

探月的第一項任務是繪制立體的月球表面地圖，國外已有多個版本的平面月球地圖，但立體的只有二幅，且做得不完整。嫦娥1號衛星將采取與其他國家不同的思路，搭載1臺CCD立體相機和1個激光高度計，兩者結合繪制完整細致的立體月球地圖。CCD立體相機同時對衛星飛行的前方、下方和后方進行拍照，形成三維影像。激光高度計由激光器、望遠鏡和接收電路3部分組成。衛星進入環月軌道后，激光高度計首先向月面發射激光束，并立刻用望遠鏡把反射回來的光束變成電信號；接收信號的電路盒將迅速進行計算，得出該探測點的月球海拔高度。

激光高度計完成繞月旅行，月面每個探測點(包括南北極的黑暗深坑)的海拔高度就一清二楚了。這些數值與CCD立體相機拍攝的高精度圖像相疊加，就是一幅完整而精確的月球立體地形圖。屆時觀眾將能在10～20分鐘最短時間內看到畫面，并第一時間把觀測的數據向全國重要部門提供。

在衛星發射的同時，還將有來自全國80所大學和科研院所的122名專家組成繞月探測科學應用專家委員會，專門研究“嫦娥1號”在飛行期間發回的所有數據。

火箭來保障

在中國長征火箭家族中，長征三號甲運載火箭可以說是威名遠揚。聲名不僅體現在13次連續成功發射，成功率達100%的優良表現，還體現在設計上的眾多創新。長三甲火箭擁有包括高空風雙向補償、遠距離測發控模式等發射控制技術。探月計劃的實施最終還是為了航天員的登月，為了實現這一目標，我國現有火箭的運載能力至少要提升5倍。

在長征三號火箭基礎上研制的長三甲火箭，早在設計之初，就采用了先進的通用化、系列化、組合化的原則，在設計理念上大膽創新。長征三號甲適應性大，運載能力大，擁有靈活的控制系統，具備了對有效載荷進行大姿態調姿的能力，采用低溫推進劑的三級發動機可以二次點火；三級伺服機構采用氫氣能源。長三甲火箭一箭多星的首發標志著其閃亮登場，經過了10多次的成功發射后，此次發射成功，再一次證明了該火箭的不凡實力。火箭控制系統里的激光慣組系統作為控制系統的重要冗余配置措施之一，是火箭可靠性增長工程的一個重要內容。

另外，長征三號甲火箭能量有限，如何在38萬千米的距離內選擇一條最合適的道路。衛星要繞著地球跑幾天，越轉越快，然后奔向月亮。科學家要不斷觀察它走的是不是原先設計好的路線，如果不對的話，還要進行及時調整。衛星飛近距月亮6萬千米處，就進入了月球的“勢力范圍”。到離月亮2萬千米時要“剎車”，讓它繞著月亮轉，逐漸降到200千米。不能離月亮太近，否則會撞到月亮上。它要繞著月亮轉1年，上面有7個設備拍攝月亮的形貌圖，將在全世界首次獲取月球表面的三維圖。

高科技托起千年夢

中國“嫦娥1號”成功發射，使其成為世界上第三個獨立向月球進軍的國家。為了驗證“嫦娥”是否有能力踏上奔月之路，科學家將其“替身”進行了全面的試驗：各儀器設備的“體質”能否抵抗發射時的震動，到達月球后能否適應巨大溫差的考驗……而在完成整星結構測試、衛星耐熱性能測試，以及通電性能測試等專項試驗后，該“替身”的各項技術指標得到了認可。

中國“嫦娥奔月”工程中最重要的地面主干設備，是兩部超級天文臺巨型射電追蹤望遠鏡。“超級天文臺巨型射電望遠鏡直徑達40米，高度相當于15層樓，展開面積達4個籃球場大小，總質量超過400噸，主要用于數據傳輸和測量繞月探測衛星的軌道參數。猶如“嫦娥奔月”工程的兩只巨型“耳朵”，用于掌控奔月衛星探測器的正常、準確飛行。

目前大多認為月球是在45億年前，地球與一個火星大小的行星相撞后所形成。月球是離地球最近的一個天體，相距有38.4萬千米。天文學家早已用望遠鏡詳細地觀察了月球，對月球地形幾乎是了如指掌。月球上有山脈和平原，有累累坑穴和縱橫溝壑，但沒有水和空氣，晝夜之間溫差懸殊，一片死寂和荒涼。盡管巨型望遠鏡能分辨出月球上50米左右的目標，但仍不如實地考察那樣清楚。

“嫦娥1號”衛星上搭載了一臺微波探測儀，這是世界上首次在探月衛星上裝載微波遙感裝置，有很大的技術難度。這臺微波探測儀能探測物體的微波輻射強度，能在所有氣象狀態下全天候工作，且具有穿透能力，可探測深埋的物體。微波探測儀還能測出月球背面的亮度、溫度圖和月球兩極地面的信息。

開發月球是空前艱巨的事業，需要解決一系列難題，這必然會帶動諸如大推力火箭、巨型航天器、高速飛行、人工智能、計算機、機器人、加工自動化、精密儀器、遙感作業、通信、材料、建筑、能源等工程技術以及空間生物、空間物理、空間天文等科學技術的突飛猛進。探月是破解生命起源重要環節，可拓展人類生存空間和探索領域。通過利用月面上沒有人為改造和破壞的某些本來面目研究月球，了解月球的成因、演變和構造等諸方面的信息，有助于了解地球的遠古狀態、太陽系乃至整個宇宙的起源和演變，有助于了解空間現象和地球自然現象之間的關系，可以極大地豐富人們對地球、太陽系以至整個宇宙起源和演變及其特性的認識，從中尋求有關地球上生命起源和進化的線索。