嫦娥工程

李會超

自古以來，我國民間就流傳著“嫦娥奔月”“吳剛伐桂”“玉兔搗藥”等許多關于月亮的美麗傳說。2004年1月，被稱為“嫦娥工程”的中國探月計劃開始實施。嫦娥一號衛星成功完成環繞月球的飛行和探測，圓滿實現了探月工程一期“繞”的目標;嫦娥二號衛星除了進行環繞月球的探測外，還飛往日地拉格朗日點L2和圖塔蒂斯小行星進行了探測;嫦娥三號探測器成功著陸月球虹灣地區，其攜帶的月球車玉兔號將行走的車轍印在了月球表面，完成了探月工程二期“落”的目標。

奔月“四姐妹”

發射時間：2007年10月24日

運載火箭型號：長征三號甲

進入工作軌道時間：2007年11月7日

停止工作時間：2009年3月1日

搭載科學儀器：干涉成像光譜儀、激光高度計、CCD立體相機、γ射線譜儀、X射線譜儀、太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器等

主要科學成果：干涉成像光譜儀、激光高度計、CCD立體相機共同完成了第一個科學目標，即獲取月球表面三維立體影像;γ射線譜儀、X射線譜儀攜手對月球表面有用元素及物質類型的含量和分布進行辨析;首次被應用到月球探測中的微波探測儀，對月壤厚度和氦-3資源量展開探測;由太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器組成的空間環境探測系統，通過不間斷地捕捉質子、電子和離子，對4萬到40萬千米范圍的“地-月”空間環境展開探測。嫦娥一號衛星在軌運行一年中，共傳回 1.37TB的有效科學探測數據，獲取了全月球影像圖、月表部分化學元素分布等一批科學研究成果，圓滿實現工程目標和科學目標。

嫦娥二號

發射時間：2010年10月1日

運載火箭型號：長征三號丙

進入工作軌道時間：2010年10月6日

停止工作時間：尚在工作中

搭載科學儀器：微波探測器、CCD立體相機、γ射線譜儀、X射線譜儀、太陽高能粒子探測器等

主要科學成果：完成了全月面高精度成像，重點補拍月球南北兩極圖像，將月球立體影像覆蓋率從 99.6%提高至100%;獲取更多虹灣區域1毫米級高分辨率圖像;在國際上首次實現了從月球軌道飛往日地L2點的轉移和試驗方案。在這個點，地球和太陽引力的共同作用可以使飛行器相對地球和太陽的位置不會因地球的公轉而發生變化。這次飛行使中國航天成為繼美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）之外第三個有能力將飛船部署到日地L2點的航天實體。在完成日地L2點的工作后，嫦娥二號又再次變軌，飛向了小行星“圖塔蒂斯”，首次實現中國對小行星的飛越探測。嫦娥二號在與小行星最近相對距離達到3.2千米時，使用相機對小行星進行了拍照探測，使我國成為世界上第四個探測小行星的國家。

嫦娥三號的著陸器

嫦娥三號

發射時間：2013年12月2日

運載火箭型號：長征三號乙

進入工作軌道時間：2013年12月14日

停止工作時間：2016年8月4日，2016年7月31日（玉兔號月球車）

搭載科學儀器：玉兔號月球車、測月雷達、光學望遠鏡、微波測距器、測速敏感器、激光測距敏感器、激光三維成像敏感器和光學成像敏感器等

主要科學成果：突破了月面軟著陸、月面巡視勘察、深空測控通信與遙控操作、深空探測運載火箭發射等關鍵技術;利用測月雷達完成了首幅月球地質剖面圖，展現了月球表面以下330米深度的地質結構特征和演化過程，并發現了一種全新的巖石——月球玄武巖;科學家利用月基光學望遠鏡，給月球北極上方區域的天體做了一次科學普查，這相當于人類的人口普查一樣，它是人類歷史上在紫外波段的第一次“巡天”，以后的天文學家在歷史上可以不斷用它做對比研究;首次明確證明月球上沒有水;首次獲得地球等離子層圖像;玉兔號月球車在C1隕石坑周邊進行了114米的地質實測，取得了豐富而珍貴的月球地質資料，對于探索月球的巖漿演化歷史和后期改造作用具有非常重要的意義。

玉兔號月球車

嫦娥四號

發射時間：2018年5月21日（鵲橋中繼衛星），2018年12月8日（嫦娥四號探測器）

運載火箭型號：長征三號乙

進入軌道時間：2019年1月6日（成功登月）

搭載科學儀器：玉兔二號月球車、降落相機、地形地貌相機、低頻射電探測儀（荷蘭）、月表中子與輻射劑量探測儀（德國）、月球小型光學成像探測儀（沙特阿拉伯）、中性原子探測儀（瑞典）等

主要科學成果：在南極 - 艾肯盆地成功著陸，成為第一艘在月球背面軟著陸的航天器;提前發射了一顆通信中繼衛星“鵲橋”到地月第二拉格朗日點，“鵲橋”利用自己獨特的位置架起月球背面和地球通信的橋梁，充當起地面系統和嫦娥四號間的“傳令兵”;首次同外國合作，搭載了荷蘭、德國、瑞典和沙特阿拉伯等國4臺國際合作科學載荷，共同飛赴月球。

未來的“嫦娥”

中國的探月工程分為“繞”“落”“回”3個階段。嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號和嫦娥四號已經完成了前兩個階段的任務，第三個階段的任務將交給接下來要發射的嫦娥五號來完成。

本領高強的嫦娥五號

嫦娥五號不但能在月球表面著陸，還能在月球上采集樣品并帶回地球供科學家分析。因為嫦娥五號本領太多，因此它的結構也更加復雜，整艘飛船由上升器、著陸器、返回器、軌道器構成。當嫦娥五號到達環繞月球的軌道后，上升器和著陸器在月球表面著陸，而返回器和軌道器則停留在環月軌道上。當月球表面上的樣品采集工作完成后，上升器會在月球表面進行一次小規模的航天發射，將自己再次送入太空，與環月軌道上的返回器、軌道器對接。上升器將采集的樣本轉移到返回器上之后，返回器最終會回到地球，完成帶回樣本的工作。由于嫦娥五號的功能和結構比之前的嫦娥飛船都復雜，其重量達到了4噸左右，因此需要新研發的大推力重型運載火箭長征五號來執行它的發射任務。

在月球表面，嫦娥五號的著陸器將采集月球表面的月壤，還會在月球表面打孔，取出不同深度的土壤和演示樣本帶回地球。由于沒有航天員隨行，無論是采集樣本的過程，還是將樣本置于容器中保存的過程，都需要嫦娥五號的著陸器自動完成。而這些來自月球表面的樣品，將會幫助科學家對月球表面礦物的化學物質組成、同位素含量有新的認識，并搞清楚月球上各種巖石的年齡。此外，科學家還能通過樣品對太陽風與月球之間的相互作用進行研究。如果任務完成得順利，嫦娥五號預計能夠帶回約2千克樣品。

嫦娥五號的“先頭部隊”

嫦娥五號從月球返回地球時能夠達到接近11.2米/秒的第二宇宙速度，我國之前成功回收的航天器（如神舟系列飛船返回艙、實踐系列科學試驗衛星的返回艙等）都沒有達到這么高的再入速度。為了保證嫦娥五號能夠成功回收，我國在2014年10月將一艘試驗飛行器發射到了太空之中。這艘試驗飛行器在月球附近兜了一圈后，用與嫦娥五號相似的方式返回地球，再入大氣層，并在內蒙古四王子旗附近釋放出降落傘，安全著陸。這標志著我國已經掌握了回收月球探測器的技術，為嫦娥五號任務的實施鋪平了道路。