中國(guó)探月工程簡(jiǎn)介月球車(chē)征名探月與航天工程中心2013-09-2415:17我要分享36對(duì)未知世界的探索是人類(lèi)發(fā)展的永恒動(dòng)力，對(duì)茫茫宇宙的探測(cè)是人類(lèi)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(dú)特的空間位置和潛在資源，成為人類(lèi)開(kāi)展深空探測(cè)的起點(diǎn)和基礎(chǔ)。中國(guó)探月工程按照“探”、“登”、“駐”開(kāi)展規(guī)劃論證，國(guó)務(wù)院于2004年初正式批準(zhǔn)立項(xiàng)，并納入國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要，列為全國(guó)重大專(zhuān)項(xiàng)工程，2020年前分“繞、落、回”三個(gè)階段分步實(shí)施。一、“嫦娥一號(hào)”任務(wù)2007年10月24日，探月一期工程成功發(fā)射“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星(CE-1)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)月球全球性與綜合性環(huán)繞探測(cè)，標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)入世界具有深空探測(cè)能力的國(guó)家行列“嫦娥一號(hào)”奔月示意圖工程目標(biāo):1.研制和發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星;2.掌握繞月探測(cè)基本技術(shù);3.開(kāi)展月球科學(xué)探測(cè);4.構(gòu)建月球探測(cè)航天工程系統(tǒng);5.為月球探測(cè)后續(xù)工程驗(yàn)證技術(shù)，積累經(jīng)驗(yàn)?？茖W(xué)目標(biāo):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(zhì)類(lèi)型的分布特點(diǎn);3.探測(cè)月壤特性;4.探測(cè)地月空間環(huán)境?！版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星搭載了八種有效載荷，在月面200千米的環(huán)月軌道開(kāi)展探測(cè)。嫦娥一號(hào)調(diào)相軌道奔月嫦娥一號(hào)3次近月制動(dòng)嫦娥一號(hào)200千米極軌圓軌道“嫦娥一號(hào)”任務(wù)的科學(xué)成果：二、“嫦娥二號(hào)”任務(wù)2010年10月1日，探月二期工程先導(dǎo)星“嫦娥二號(hào)”(￡-2)成功發(fā)射，為落月探測(cè)驗(yàn)證了部分關(guān)鍵技術(shù)，取得了一系列成果。2011年6月9日，嫦娥二號(hào)從月球軌道奔向日地拉格朗日L2點(diǎn)。2011年8月25日，進(jìn)入12點(diǎn)環(huán)繞軌道，開(kāi)展了為期10個(gè)月的科學(xué)探測(cè)。獲得了地球遠(yuǎn)磁尾離子能譜、太陽(yáng)耀斑爆發(fā)和宇宙伽馬爆的科學(xué)數(shù)據(jù)。2012年6月1日，嫦娥二號(hào)脫離12點(diǎn)軌道，經(jīng)過(guò)195天飛行，實(shí)現(xiàn)與圖塔蒂斯小行星交會(huì)。三、“嫦娥三號(hào)”任務(wù)2008年2月15日，國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)探月工程二期立項(xiàng)。2013年前后，實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，開(kāi)展就位探測(cè)和巡視探測(cè)。工程目標(biāo):1.突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測(cè)控通信與遙操作、深空探測(cè)運(yùn)載火箭發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù)，提升航天技術(shù)水平。2.研制月球軟著陸探測(cè)器和巡視探測(cè)器，建立地面深空站，獲得包括運(yùn)載火箭、月球探測(cè)器、發(fā)射場(chǎng)、深空測(cè)控站、地面應(yīng)用等在內(nèi)的功能模塊，具備月球軟著陸探測(cè)的基本能力。3.建立月球探測(cè)航天工程基本體系，形成重大項(xiàng)目實(shí)施的科學(xué)有效的工程方法?？茖W(xué)探測(cè):1.月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查。2.月表物質(zhì)成分和可利用資源調(diào)查。3.月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究。4.日-地-月空間環(huán)境探測(cè)和月基光學(xué)天文觀測(cè)?！版隙鹑?hào)”任務(wù)作為二期工程的主任務(wù)，是我國(guó)航天器首次在地球以外天體實(shí)現(xiàn)軟著陸和巡視探測(cè)活動(dòng)，是探月工程“繞、落、回”三步走中承前啟后的關(guān)鍵一步。為實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，我國(guó)成功開(kāi)發(fā)了新型航天平臺(tái)一一著陸探測(cè)器，采用了梁板復(fù)合式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可大范圍伸縮的四腿式著陸緩沖機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了自主式、高精度的分段減速懸停式無(wú)人著陸控制方案。著陸探測(cè)器搭載的“月面巡視探測(cè)器”，是在月球表面行駛并對(duì)月球進(jìn)行考察、收集和分析樣品的專(zhuān)用車(chē)輛，公眾習(xí)慣稱(chēng)之為月球車(chē)。月球車(chē)由移動(dòng)、結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、GNC、綜合電子、電源、熱控、測(cè)控?cái)?shù)傳、有效載荷共8個(gè)分系統(tǒng)組成。2013年底，“嫦娥三號(hào)”將在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，采用長(zhǎng)征三號(hào)乙改二型運(yùn)載火箭直接將探測(cè)器發(fā)射。四、探月三期工程2011年1月7日，國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)探月工程三期立項(xiàng)。2020年前，實(shí)現(xiàn)月面采樣，月面上升，月球軌道交匯對(duì)接，月地轉(zhuǎn)移、高速地球再入、著陸回收。工程目標(biāo):1（突破窄窗口多軌道裝訂發(fā)射、月面自動(dòng)采樣與封裝、月面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接、月地轉(zhuǎn)移、地球大氣高速再入、多目標(biāo)高精度測(cè)控、月球樣品儲(chǔ)存等關(guān)鍵技術(shù)，提升我國(guó)航天技術(shù)水平。2（實(shí)現(xiàn)首次地外天體自動(dòng)采樣返回，推進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)重大跨越。3（完善探月工程體系，為載人登月和深空探測(cè)奠定一定的人才、技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)?？茖W(xué)目標(biāo):1（著陸區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析。開(kāi)展著陸點(diǎn)區(qū)域形貌探測(cè)和地質(zhì)背景勘察，獲取與月球樣品相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)分析數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)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(duì)月球樣品進(jìn)行系統(tǒng)、長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)室研究，分析月壤的結(jié)構(gòu)、物理特性、物質(zhì)組成，深化月球成因和演化歷史的研究。五、國(guó)際探月歷程月球是研究地球、地，月系和太陽(yáng)系的起源與演化的重要對(duì)象，具有可供人類(lèi)開(kāi)發(fā)和利用的各種獨(dú)特資源，也是人類(lèi)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(jìn)行過(guò)月球探測(cè)的國(guó)家和地區(qū)有美國(guó)、蘇聯(lián)/俄羅斯、歐盟、日本、印度、中國(guó)，共計(jì)開(kāi)展月球探測(cè)活動(dòng)130次，成功和基本成功67次，失敗63次，成功率為50.8%。美國(guó)開(kāi)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(guó)2次，成功2次;印度1次，成功1次。開(kāi)展的探測(cè)方式依次是:飛越月球，環(huán)月探測(cè)、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(guó)從1958年8月起，幾次向月球發(fā)射“先鋒”^10底0廠）系列探測(cè)器，但直到1959年3月的“先鋒4號(hào)”才勉強(qiáng)成功，成為美國(guó)第一個(gè)脫離地球重力的探測(cè)器。后來(lái)美國(guó)又發(fā)射了“艾布爾”（Able）、“徘徊者”依@品?=）、“勘測(cè)者”（Surveyor）、“月球軌道器"（LunarOrbiter）、“探險(xiǎn)者”?乂口^^^以至后來(lái)的“阿波羅”（Apollo）等系列的月球探測(cè)器，從1958年到1976年共56次，37次成功。美國(guó)“先鋒10號(hào)”月球探測(cè)器1959年1月，前蘇聯(lián)經(jīng)過(guò)幾次嘗試，成功發(fā)射了“月球1號(hào)”，首次脫離地球引力;9月，再次發(fā)射“月球2號(hào)”，受控首次撞擊了月球;10月，又發(fā)射“月球3號(hào)”，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(hào)”（Lunar）、“探測(cè)器”（Zond）、“宇宙號(hào)”（Cosmos）、“聯(lián)盟號(hào)”等系列月球探測(cè)器共64次，21次成功。前蘇聯(lián)月球1號(hào)探測(cè)器1969年7月，美國(guó)“阿波羅11號(hào)”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(lèi)在外太空的第一個(gè)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(hào)”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(wú)人駕駛的月球車(chē)1號(hào)由“月球17號(hào)”探測(cè)器送上月面，這是人類(lèi)航天史上第一輛月球車(chē)。探測(cè)器在月面“雨?！钡貐^(qū)著陸后，月球車(chē)順著舷梯下到月面，在月面上行駛了10.5公里，進(jìn)行了10個(gè)半月的探測(cè)，考察了8萬(wàn)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(hào)”探測(cè)器，攜帶了更為先進(jìn)的月球車(chē)2號(hào)，在月面行駛了37公里，對(duì)月球進(jìn)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(guó)在“阿波羅計(jì)劃”中開(kāi)始月球車(chē)研制。1971年7月31日，“阿波羅15號(hào)”登上月球“雨?！钡貐^(qū)的第二天，宇航員斯科特和歐文進(jìn)行了航天史上第一次有人駕駛的月球車(chē)行駛。兩名宇航員駕駛月球車(chē)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(hào)、17號(hào)攜帶的月球車(chē)，又分別在月面上行駛了27公里和35公里。當(dāng)然，在近50年的月球探測(cè)史上，人類(lèi)也為這個(gè)執(zhí)著的夢(mèng)想付出了不菲的代價(jià)。美國(guó)進(jìn)行的56次探月試驗(yàn)失敗19次，俄羅斯（前蘇聯(lián)）也有43次失敗的記錄。在那個(gè)年代，美國(guó)和前蘇聯(lián)都在這場(chǎng)狂熱的登月競(jìng)賽中投入了天文數(shù)字的資金和設(shè)備。當(dāng)狂熱開(kāi)始降溫以后，隨即而來(lái)的，是長(zhǎng)達(dá)近20年的沉寂。二十世紀(jì)九十年代以后，全球范圍內(nèi)興起了新一輪探月高潮，美、歐、俄、日、印等國(guó)家和組織都提出了龐大的探月計(jì)劃。1990年1月24日，日本發(fā)射“繆斯A”號(hào)衛(wèi)星，進(jìn)入太空后更名“飛天號(hào)”。這使日本成為世界上第3個(gè)探測(cè)月球的國(guó)家?！翱娝笰”發(fā)射成功后向月球軌道釋放了一個(gè)小型探測(cè)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(shí)間后，于1993年4月墜毀在月球上，這一探月計(jì)劃宣告失敗。日本“飛天號(hào)”1994年1月、1998年1月，美國(guó)又分別發(fā)射“克萊門(mén)汀”（1000冊(cè)E0）號(hào)、“月球勘探者”（LunarProspector）號(hào)，對(duì)月球形貌、資源、水冰等進(jìn)行探索，地面專(zhuān)家通過(guò)仔細(xì)量度月球磁場(chǎng)及地心引力，證實(shí)月球兩極可能有水源?！霸虑蚩碧秸摺碧綔y(cè)器2003年9月27日，歐洲首個(gè)月球探測(cè)器“智慧一1號(hào)”（SMART-1）成功升空，實(shí)現(xiàn)歐洲首次探月之旅，經(jīng)過(guò)13個(gè)月漫長(zhǎng)飛行進(jìn)入月球軌道，開(kāi)始繞月環(huán)行。2006年9月3日，“智慧一1號(hào)”按預(yù)定計(jì)劃受控撞月。歐洲宇航局smart-1號(hào)探測(cè)器2007年9月，日本發(fā)射了首個(gè)月球探測(cè)器“月亮女神”號(hào)（又名“輝夜姬”）包括一個(gè)主軌道器和兩顆小衛(wèi)星，在順利完成各項(xiàng)探測(cè)任務(wù)后，受控落月。目前，日本正在研制“月亮女神”二號(hào)月球探測(cè)器，擬調(diào)查月球表面的環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造。日本“月亮女神”繞月探測(cè)衛(wèi)星2008年10月，印度發(fā)射“月船一號(hào)”衛(wèi)星，獲得了一批科學(xué)成果，但在軌運(yùn)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(hào)”，計(jì)劃在月球?qū)崿F(xiàn)軟著陸進(jìn)行巡視探測(cè)，并采集月球土壤樣本進(jìn)行分析。印度“月船一號(hào)”發(fā)射之前2009年6月，美國(guó)由宇宙神丫401型火箭“一箭雙星”，同時(shí)發(fā)射了“月球勘測(cè)軌道器”（LRO）和“月球坑觀測(cè)和傳感衛(wèi)星”（LCROSS）?！霸虑蚩佑^測(cè)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