我国月球探测器的发展历程研究

杨格灏

摘 要：月球探测拉开了人类参与太阳系空间探测的开端，促进了人们对于地球、月球以及整个太阳系的认识，带动了相关学科的创新和发展，我国在月球探测上，也取得了突出的成就。本文就我国月球探测器的发展历程进行回顾与分析。

关键词：月球探测器；发展历程；回顾；总结

由于中华民族自古以来就对月球充满了无限遐想，因此，我国在月球探测器的研究上向来是不遗余力。目前，我国已成功完成了探月工程的一、二期工程，2017年将进一步实施三期工程。在这过程中，月球探测器也经历了从嫦娥1号、2号、3号到5号的发展历程，标志着我国月球探测技术的不断深化。

1 一期工程——嫦娥1号探测器

嫦娥1号探测器从2004年开始，经3年的研发于2007年实现成功发射。它不仅是我国成功发射的第一颗对地球外天体进行探测的探测器，也是我国航天工程方面继人造地球卫星以及载人航空之后的第三个里程碑式工程。

2004年1月，嫦娥1号正式进入工程研发阶段。由于之前我国尚未进行过对地球外天体进行探测的航天器的研发，因此，嫦娥1号的研发工程面临着前所未有的挑战。面对此種情况，我国研发人员在充分利用先前研发地球卫星所拥有的丰富经验和相关航天技术的前提下，结合月球探测器不同于应用卫星和载人技术的个性特征，在技术方面进行了不间断地创新和攻关，创造性地提出了基于最小能量和多次制动的轨道设计方案，从而克服了地球、太阳以及月球等天体对轨道的影响，并建立了我国第一个月球表面温度分布模型，成功研发了复杂转移飞行轨道控制、应对复杂外热条件的热控以及远距离测控通信等全方位的月球探测系统。

2007年10月24日，嫦娥1号于西昌卫星发射基地成功发射。2009年3月1日，嫦娥1号在完成绕月飞行、获取月球影像图等全部月球探测任务之后，受控撞击毁于月球的指定区域，圆满完成了我国一期探月工程，使我国成功跻身于月球探测技术先进国家之列。

2 二期工程——嫦娥2号、3号探测器

2.1 嫦娥2号探测器

嫦娥2号既是我国首颗进入行星际的探测器，又是中国首颗在日地拉格朗日L2位置点运行并实施探测工作的航天器。

2008年10月，嫦娥2号正式进入工程研发阶段。由于嫦娥2号是作为嫦娥1号的备份卫星，因此，对嫦娥2号的研发工作主要集中于技术项目的验证方面，对其各部分系统都进行了适应性的调整。在研发过程中，研发人员相继攻克了直接变轨技术、高精度延时成像技术以及深空应答等核心探测技术。

2010年10月1日，嫦娥2号于西昌卫星发射基地成功发射。在之后的探测过程中，它不但完成了对深空X频段测控以及LDPC等技术的在规验证工作和对日地拉格朗日L2位置点以及图塔蒂斯小行星的探测工作，而且也获取了7m分辨率全月球影像等丰富的月球数据，圆满完成了预设的多目标、多任务的探测工作。目前，嫦娥2号运行在日心轨道之上，成了一颗太阳系的应用卫星。

2.2 嫦娥3号探测器

嫦娥3号搭载了代表我国最高科技的着陆器和巡视器，使得其不但能在月球表面实现软着陆，又能将探测轨迹刻在月球之上。截止至2016年7月，嫦娥3号着陆器已正常工作33个日夜，刷新国际探测器最长工作时间的记录。另外，巡视器虽在后期不能正常运作，但其仍在机体故障时期完成了许多科学检测任务。

2008年3月，嫦娥1号正式进入工程研发阶段。研发人员应用当下最先进的航天技术，对探测器搭载的着陆器和巡视器均进行了全新的研发，使得嫦娥3号的工作性能较之前的探测器又登上了一个新的高度。研发人员重点进行了地面仿真试验，提出了障碍识别与规避算法、全自主导航控制技术以及递进式巡视遥感操作系统等全新技术，研制了变推力发动机、着陆缓冲装置以及悬臂式移动装置等一系列全新产品。其中，最值得一提的是，研发人员研发了国际中首个低重力的流体回路，并设计了月昼夜休眠和唤醒等核心技术。

2013年12月12日，嫦娥1号于西昌卫星发射基地成功发射。12月14日，在月球虹湾以东区域实现软着陆。15日，着陆器和巡视器完成互拍任务。嫦娥3号不仅实现了在地外天体表面的软着陆和巡视任务，而且也成功获取了国际第一幅月球的地质剖面图，圆满完成了探月任务。

3 三期工程——嫦娥5号探测器

嫦娥5号主要由上升器、轨道器、着陆器以及返回器这四部分组成，预设的任务目标为采集2kg的月球样本并实现返回工作。

2011年1月，嫦娥5号正式进入工程研发阶段。研发人员在充分借鉴返回式应用卫星和载人航天飞船的返回经验以及过往探月探测器成熟技术的基础之上，针对现阶段出现的技术和资源难题，强化了对飞行核心环节的设计验证工作。目前，研发人员已成功攻克了着陆飞行、装置对接以及样本转移等核心技术，并完成了地面验证工作。截止到目前为止，嫦娥5号的研发工作进展顺利，预计将在2017年11月进行发射。嫦娥5号的成功研发，标志着我国航天探测工程已具备了往返地外天体的高端技术和能力。

4 结论

现阶段，我国在月球探测技术方面已位于世界领先行列，但我们也必须清楚地认识到，我国同其他航天强国在探测深度和广度等方面仍有较大差距。因此，我国应持续进行对月球探测技术的研发和探究，为后期的月球载人探测技术打下坚实的基础，从而保持我国航天技术的领先地位。

参考文献：

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