“嫦娥”探月

2007年10月24日18時5分，中國第一顆探月衛星“嫦娥一號”在西昌衛星發射中心成功升空。中華民族千古流傳的“嫦娥奔月”神話，一夜成真。

“嫦娥”一去不復返

將衛星送入月球軌道，有兩種辦法：一種是用大噸位運載火箭將衛星直接送到地月軌道。我國目前還不具備這個能力，但正在研制的“長征五號”運載火箭將使它成為可能。另一種方法，是利用繞地球軌道和衛星自身的重力，通過變軌進入地月軌道。“嫦娥奔月”采用的正是第二種方法，但這種方法只能為“嫦娥”提供去月球的“單程票”，也就是說，利用它可以把衛星送入月球軌道，但她再也回不來了。

所謂變軌，就是改變飛行器在太空中的運行軌道。受運載火箭發射能力的局限，衛星往往不能間接由火箭送入最終運行的空間軌道，而是要在一個橢圓軌道上先行過渡，然后再選擇合適的時機向衛星上的發動機發出點火指令，通過一定的推力改變衛星的運行速度，從而達到改變衛星運行軌道的口的。變軌是一項非常尖端的測控技術，它對衛星軌道的測量，對發動機點火時問的計算以及遙控技術都提出了很高的要求。“嫦娥一號”從地球到達月球軌道至少需要10次較大的變軌，而“神舟六號”飛船的全部飛行僅需3次變軌。

“嫦娥”眼中的月球

我同科學家為“嫦娥探月”提出了四項科學目標：一是獲取月球表面三維影像；二是分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點；三是探測月壤特性；四是探測地月空間環境。其中，用微波探測儀探測月壤厚度，用立體成像技術獲取月球的三維影像，在世界探月史上都是首次進行。此外，在美國探測了5種元素的基礎上，我國將冉增加9種，共探測14種月球表面元素的分布。

為了給月球繪制一幅清晰完整的三維地圖，當“嫦娥一號”進入正常繞月飛行后，她所攜帶的CCD立體相機將同時對衛星飛行的前方、后方、下方進行拍攝，并把得到的圖像數據通過發射天線送回地球，由位于北京密云和云南昆明的地面接收站負責接收，并通過光纖傳到國家天文臺，進行數據處理。

與此同時，激光高度計則每隔1秒鐘向月球表面發射一束激光，并在于分之一秒內被反射回來。根據衛星與月球之間的距離、光的傳播速度、反射所用時間，即可得到該探測點的“海拔高度”。然后，再與立體相機拍攝的高精度圖像相疊加，形成月球上這個點的立體圖片。在“嫦娥一號”繞月球運行的一年里，這對“最佳搭檔”將按地面控制中心的指揮，進行拍攝、測量，并傳回數據。最后，經過更多科學家和技術人員對數據的深入研究和進一步加工，由中國人繪制、包括人類探月活動從未涉足的月球南北極部分區域在內的、最完整最精確的月球三維圖將呈現在世人面前。

我們為什么要探月

全世界迄今共進行了123次月球探測活動。盡管國際上每年都會發表一些新的月球研究成果，但真正具有核心價值和意義的資料、數據，卻從來都沒有完全公布過。在尖端領域，中國必須要有自己的作為。

1984年，聯合國通過了《月球協定》，規定月球是全人類的共同財富。但一個難以改變的客觀事實是，如果我國在月球探測上能取得一些成果，在國際上討論《月球協定》的修訂和分享月球權益時，將有更大的發言權，將能更有效地維護我國在月球的合法權益。

進入21世紀以來，美國重新啟動了登月計劃：日本的“月光女神”探測器已在不久前上天；德國、印度也都躍躍欲試。大家都明白，開發月球將產生難以估量的經濟效益；探月工程會帶動一系列工程技術和科學技術突飛猛進。以美國的“阿波羅計劃”為例，它催生了3000多項專利，帶動了高新技術產業的發展。

“繞”、“落”、“回”三步走

我國的探月工程將分三步走。第一步“繞”：“嫦娥一號”繞月飛行，其主要任務是對月球進行多項遙測。第二步“落”：2012年前后，將發射一顆月球軟著陸器，并攜帶一個“月球車”，進行首次月球軟著陸和自動巡視勘測。第三步“回”：在2017年前后，將發射一顆月球軟著陸器，進行首次月球樣品自動取樣，并安全返回地球，在地球上對取樣進行分析研究。

責任編輯／薛擁祥