中国探月工程

中国国家航天局启动的第一个探月工程

中国探月工程(英語:China Lunar Exploration ProjectChinese Lunar Exploration Program縮寫CLEP),是中国国家航天局启动的第一个探月工程,也是嫦娥工程的第一部分。中国探月工程于2004年1月23日由时任国务院总理温家宝批准正式立项[1],计划首先是发射绕月卫星,继而是发射无人巡视车,实现月面软着陆探测,最后为发送探测器采集月球样本并送回地球;整个计划将會历时20年[2]。以上三期完成后,又追加一期计划,利用探测器勘测月球环境,为建设月球科研站做准备。无人月球探测工程作为嫦娥工程的第一部分,同时也為嫦娥工程的第二和第三部分——即载人月球探测工程的長期目標作出準備。中国探月工程的科研成果发布在国家天文台月球与深空探测研究部中国探月工程地面应用系统网站上。[3]

中国探月工程
中国探月工程标识“月亮之上”為月字的變形,中央為兩個腳印
国家 中国
组织国家航天局探月与航天工程中心
目标機器人太空船登月
状态进行中
网站www.clep.org.cn
航天计划信息
持续时间2004年至今
首次航天飞行嫦娥一号(2007年10月24日 18:05:04.602  UTC+8)
成功次数7次
失败次数0次
发射地点西昌卫星发射中心
航天器信息
航天器类型绕月卫星、着陆器月球车自动采样返回舱
运载火箭长征系列运载火箭

背景 编辑

自20世纪50年代末期开始,在太空竞赛背景下的苏联和美国投入了大量的资源对离地球最近的天体——月球展开了探测,连续发射了大量月球探测器。尽管这一时期中国的国力与科技水平不足以使其加入竞争,但从1962年开始中国科学家就对苏联和美国的月球探测器进行了跟踪性与综合性研究[4][5]。中国科学界与月球的直接接触可追溯至1978年,时任美国总统吉米·卡特的安全事务顾问布热津斯基访问中国时向中方赠送了一克的月岩样本,中国将其中的0.5克置于北京天文馆向公众展出,另外0.5克用于科学研究[6]

1990年代初,中国科学界开始出现推动月球探测的声音。1991年,中国航天领域首席科学家闵桂荣院士提出了中国也要搞月球卫星的建议[7][5]。1993年国防科工委还组织专家论证利用一枚长征系列试验火箭发射一颗人造物体硬着陆月球。但这些原始的方案因为科学目标不明确,以及国家将重点资源放在同一时期开始的中国载人航天工程,所以没有引起太多的关注。[8]

到了1990年代末,更加成熟的月球探测论证工作逐步展开。1997年4月7日至10日,中国科学院的杨嘉墀王大珩陈芳允三位院士以863计划的名义发表了《我国月球探测技术发展的建议》[5]。1998年,国防科工委正式开始规划论证月球探测工程,并开展了先期的科技攻关,中国科学院地球化学所和空间中心共同完成了中国月球探测发展战略的研究项目,提出了开展中国月球探测发展规划的初步设想[9][8]。2000年,以地质学家欧阳自远院士为中国科学院首席科学家的研究团组完成了《我国月球资源探测卫星科学目标》的研究报告,详细论证了中国开展月球探测活动的意义、必要性和可行性,首次提出了开展中国月球探测工程分阶段进行的总体规划和基本构想,具体设计了月球探测一期工程的科学目标和有效载荷配置方案,并提出了轮廓性的卫星研制总要求、轨道设计和测控通信方案[8]

对月球探测工程的论证之后进入了快车道。2000年11月,中国政府首次发布关于中国航天发展政策的白皮书《中国的航天》,将“发展空间科学,开展深空探测”列为其后十年左右的发展目标之一,并明确指出将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”[10]。2001年,“发射绕月卫星”第一期科学目标和有效载荷配置通过了国家评审。2001-2002年间,著名卫星专家孙家栋组织全国各方面力量,对首期目标又进行了为期一年的综合论证,最后得出结论:科学目标明确、先进,技术能够实现,没有颠覆性的技术问题[5]

2004年1月23日,中国的月球探测工程被时任总理温家宝正式批准立项,命名为“嫦娥工程”,首期总经费预算14亿元人民币,栾恩杰任探月工程总指挥,孙家栋任探月工程总设计师,欧阳自远任探月工程月球应用科学首席科学家,叶培建任卫星系统总指挥兼总设计师,岑拯、贺祖明分别担任运载火箭系统总指挥和总设计师[1][11][12]。自此,中国探月工程全面启动,拉开了中国地外空间探索的序幕。

工程规划 编辑

中国嫦娥工程整体可以分为“探”、“登”、“驻”三大步骤,概称“大三步”(“三部曲”),分别指无人探月、载人登月、长久驻月。其中探月部分便是目前实施的“中国探月工程”,分为“绕”、“落”、“回”三个期段,统称“小三步”(“三步走”)。[13][14]小三步基本完成后,又提出第四步“勘”。

  • 一期工程“绕”:(嫦娥一号二号),2004年启动,发射月球轨道器/硬着陆器,在距离月球表面兩千公里的高度绕月飞行,进行月球全球探测。
  • 二期工程“落”:(嫦娥三号/玉兔号四号/玉兔二号[註 1]),2008年启动,发射月球软着陆器/巡视器,降落到月球表面,释放一个月球车,进行着陆区附近局部详细探测,着陆器还将携带天文望远镜,从月亮上观测星空。
  • 三期工程“回”:(嫦娥五号探路星嫦娥五号),2014年启动,发射月球自动采样返回器,降落到月球表面后,机械手将采集月球土壤和岩石样品(一次在月球南极)送上返回器,返回器再将月球样品带回地球,开展相关研究。[17]
  • 四期工程“勘”:(嫦娥六号嫦娥七号嫦娥八号),2021年启动,指“三步走”完成后,后续对月球的科研活动。对月球南极的一次综合探测,包括对月球的地形地貌、物质成分、空间环境等进行一次综合探测。及验证部分技术,为以后各国一起共同建立月球科研基地,做一些前期探索。[18][19][20]

任务列表 编辑

一期绕月 编辑

探测器外表 任务名称 发射时间
北京时间
发射地点 运载火箭 入月轨时间
北京时间
探月任务结束时间
北京时间
备注
  嫦娥一号 2007年10月24日
18时05分04.602秒
西昌卫星发射中心 长征三号甲(遥14) 2007年11月7日
08时34分
2009年3月1日
16时13分10秒
成功
环绕月球、硬着陆
“绕”步的第一颗探月卫星
2009年3月1日16时13分10秒于丰富海1°30′S 52°22′E / 1.50°S 52.36°E / -1.50; 52.36)可控撞月。
  嫦娥二号 2010年10月1日
18时59分57.345秒
西昌卫星发射中心 长征三号丙(遥7) 2010年10月9日 2011年6月9日
16时50分05秒
成功
环绕月球
“绕”步的第二颗探月卫星,11月2日进入环月长期运行轨道。完成預定任務後,執行拓展任務,成功飛掠小行星4179,成為中國第一個小行星探測器。同时也是为二期工程嫦娥三号着陆地点摄像的先导星。[21]

二期落月 编辑

探测器外表 任务名称 发射时间
北京时间
发射地点 运载火箭 入月轨时间
北京时间
着月时间
北京时间
着月地点 探月任务结束时间
北京时间
备注
  嫦娥三号

玉兔号

2013年12月2日
01时30分00.344秒
西昌卫星发射中心 长征三号乙改三(遥23) 2013年12月6日
2013年12月14日
21时11分18.695秒
雨海
拉普拉斯F环形山
44°07′34″N 19°30′05″W / 44.1260°N 19.5014°W / 44.1260; -19.5014
仍在运作
(着陸器)

2014年1月25日
(巡视器停止行走)
2016年7月31日
(巡视器停止运作)

成功[22][23][24]
软着陆、月球车
“落”步的第一颗探月卫星,软着陆成功,释放月球车成功,月球车巡视月面成功。攜行的巡视器正常运行一月半后(即进入第二月夜前)出现不明故障,巡视器无法继续行走[25],巡视月面里程达到114.8米[26][27],但搭载的科学仪器工作正常,与地面联络信号稳定,直到2016年7月31日巡视器停止运作。而着陆器依然正常运作。
  鹊桥号中继通信卫星 2018年5月21日05時28分 西昌卫星发射中心 长征四号丙(遥27) 仍在运作 成功
中继通信
“落”步第二颗探月卫星“嫦娥四号”的中继通信卫星,成功入轨地月拉格朗日L2
  嫦娥四号

玉兔二号

2018年12月8日02時23分34.3666秒 西昌卫星发射中心 长征三号乙改三 (遥30) 2018年12月12日16时45分 2019年1月3日10时26分 月球背面南极-艾特肯盆地
冯·卡门环形山
45°30′S 177°36′E / 45.5°S 177.6°E / -45.5; 177.6
仍在运作 成功
软着陆、月球车
“落”步第二颗探月卫星,成功进入月球轨道,成功完成了世界首次月球背面着陆任务,并释放携带的玉兔二号巡视器。

三期返回 编辑

探测器外表 任务名称 发射时间
北京时间
发射地点 运载火箭 入月轨时间
北京时间
着月时间
北京时间
着月地点 着陆返回地球时间
北京时间
着陆返回地点 探月任务结束时间
北京时间
备注
再入返回飞行试验器 2014年10月24日02时00分04.829秒 西昌卫星发射中心 长征三号丙改二(遥12) 2015年1月10日19时16分
(服务舱)
2014年11月1日06时42分
(返回器)
四子王旗着陆场 2014年11月1日06时42分
(返回器)

仍在运作
(服务舱

成功
绕月飞行、再入返回地球、环绕月球
“回”步的技术飞行试验探路星。绕月飞行后返回地球、再入地球大气层、并执行软着陆。为三期工程嫦娥五号的月球表面采样返回任务进行工程技术上的验证。返回舱成功着陆于预定区域,服务舱继续开展拓展试验。
  嫦娥五号 2020年11月24日04时30分21.806秒 文昌航天发射场 长征五号(遥5) 2020年11月28日20时58分 2020年12月1日23时58分 风暴洋吕姆克山附近
43°03′27″N 51°54′58″W / 43.0576°N 51.9161°W / 43.0576; -51.9161
2020年12月17日1时59分 四子王旗着陆场 2020年12 月 17 日凌晨 1 时 59 分(返回器)[28]

仍在运作
(轨道器)

成功
采样返回[29]
“回”步的第一颗探月卫星

四期 编辑

阶段名称 探测器外表 任务名称 发射时间
北京时间
发射地点 运载火箭 入月轨时间
北京时间
着月时间
北京时间
着月地点 着陆返回地球时间
北京时间
着陆返回地点 探月任务结束时间
北京时间
备注
四期后续 (暂无) 鹊桥二号中继卫星 (预定2024年3月) 文昌航天发射场 长征八号 不適用 (不详)
(暂无) 嫦娥六号 (预定2024年5月) 文昌航天发射场 长征五号 (预定2024年) (预定2024年) 阿波罗环形山南部边缘地区(预定) (不详) (不详) (不详)
预计将是世界首次月球背面采样返回
(暂无) 嫦娥七号 (预定2026年) 文昌航天发射场 长征五号 (预定2026年) (预定2026年) 沙克尔顿坑东南附近的山峰(预定) 不適用 (不详)
月球南极综合探测任务
(暂无) 嫦娥八号 (预定2028年) (不详) (不详) (预定2028年) (预定2028年) 月球南极(预定) 不適用 (不详)
科学探测试验、月面试验
验证月球科研基地构建

任務負責人 编辑

目标 编辑

2021年3月9日 吴伟仁委员:中国载人登月计划已提上日程

绕月探测工程的科学目标:

  1. 获取月球表面三维立体影像。划分月球地形和地貌单元;统计撞击坑大小与密度,计算月球表面年龄,恢复月球早期演化历史;分析月面构造,编制月面断裂和环形构造影像和月球构造区划图,研究月球地质构造的演化历史。
  2. 分析月球表面元素含量和物质类型的分布特点。绘制相关元素的全月球含量与分布图、粗略划分岩石类型,研究月球的化学演化。
  3. 探测月壤特性。测量全月球不同波段的微波辐射亮度温度,反演月壤厚度的信息,评估月壤中氦-3的资源量与分布。
  4. 探测地月空间环境。探测地月空间高能粒子和太阳风离子的成分、通量、能谱及其随时空的变化特征,研究太阳活动和地球磁层对近月空间环境的影响。

民间合作 编辑

注释 编辑

  1. ^ 嫦娥四号任务通常被认为是嫦娥工程二期的任务之一,但在2019年1月14日的探月工程嫦娥四号新闻发布会上,国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华提到嫦娥四号是探月四期的首次任务[15][16]

参见 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 2004年. [2021-03-28]. (原始内容存档于2021-04-17). 
  2. ^ 探月工程二十年. 深圳商报. 2010-10-01 [2013-11-27]. (原始内容存档于2010-12-11) (中文(中国大陆)). 
  3. ^ 中国国家天文台月球与深空探测部. 中国探月工程地面应用系统. 中国国家天文台 (中国国家天文台). [2016-06-05]. (原始内容存档于2016-06-17). 
  4. ^ 陈立. 中国探月 十年有成. 中国航天科技集团. 中国航天报. 2013-12-17 [2023-10-30]. (原始内容存档于2014-09-05). 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 毛泽东与中国探月. 中国运载火箭技术研究院. 2016-06-14 [2023-10-29]. (原始内容存档于2023-10-29). 
  6. ^ 欧阳自远:从探月起步,探索太阳系的星辰大海. 中国科学院科技战略咨询研究院. 2020-12-24 [2023-10-29]. (原始内容存档于2023-10-29). 
  7. ^ 1991年. [2022-03-30]. (原始内容存档于2022-03-31). 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 中国科学院是探月工程的龙头和龙尾. 中国科学院成都文献情报中心. [2023-10-29]. (原始内容存档于2023-10-29). 
  9. ^ 1998年. 
  10. ^ 《中国的航天》白皮书(2000年版). 国家航天局. 2000-12-01 [2023-10-29]. (原始内容存档于2022-03-02). 
  11. ^ 余星涤. 欧阳自远的探月梦 —访探月工程首任首席科学家欧阳自远. 中国地质调查局. 国土资源报. 2013-12-31 [2023-10-29]. 原始内容存档于2023-10-29. 
  12. ^ 嫦娥一号:让中国脚印踏向月宫. 中国航天科技集团. 2016-10-26 [2023-10-29]. (原始内容存档于2023-04-07). 
  13. ^ 中国嫦娥工程的“大三步”和“小三步”. [2014-02-15]. (原始内容存档于2014-02-22) (中文(中国大陆)). 
  14. ^ 中国探月三部曲. [2014-02-15]. (原始内容存档于2014-02-22) (中文(中国大陆)). 
  15. ^ 探月无止境 “嫦娥”继续飞——国家航天局有关负责人详解探月工程嫦娥四号任务. 新华网. 2019-01-15 [2019-01-16]. (原始内容存档于2020-09-17). 
  16. ^ 探月工程嫦娥四号新闻发布会. 国务院新闻办公室. 2019-01-14 [2019-01-16]. (原始内容存档于2020-12-03). 
  17. ^ 嫦娥工程. 中国科普博览. [2012-06-15]. (原始内容存档于2013-10-10) (中文(简体)). 
  18. ^ 国家航天局首次公开:嫦娥六号、七号、八号来了. 新京报. 2019-01-14 [2019-01-14]. (原始内容存档于2020-11-04). 
  19. ^ 探月“嫦娥”继续飞 六号七号八号的任务来啦!. 光明日報. 2019-01-15 [2020-01-09]. (原始内容存档于2020-10-31). 
  20. ^ 这一领域将有大动作!. [2022-03-20]. (原始内容存档于2022-04-07). 
  21. ^ “嫦娥二号”在700万公里深空成功探测小行星. [2014-10-24]. (原始内容存档于2012-12-18). 
  22. ^ 嫦娥三号任务取得圆满成功". 新华网. 2013-12-15 [2014-10-28]. (原始内容存档于2014-02-10) (中文). 
  23. ^ 中华人民共和国国务院新闻办公室. 国新办举行探月工程嫦娥三号任务有关情况新闻发布会. 中华人民共和国国务院新闻办公室. 2013-12-16 [2014-10-27]. (原始内容存档于2014-10-27) (中文). 
  24. ^ 徐京跃, 顾瑞珍. 习近平:嫦娥三号是货真价实、名副其实的中国创造. 新华网. 2014-01-06 [2014-10-27]. (原始内容存档于2014-10-28) (中文). 
  25. ^ 余晓洁, 胡龙江. "嫦娥三号月球车现异常正排查". 新华网. 2014-01-25 [2014-10-27]. (原始内容存档于2014-10-28) (中文). 
  26. ^ 余晓洁、程卓. "嫦娥三号度过月全食进入第11个月昼". 新华网. 2014-10-10 [2014-10-28]. (原始内容存档于2014-10-29) (中文). 
  27. ^ Page 3 "The total mileage of Yutu Rover is approximately 118.9m." (PDF). [2014-10-24]. (原始内容存档 (PDF)于2015-09-24). 
  28. ^ “嫦娥”翩然落雪原:嫦娥五号返回器着陆四子王旗 - 中国军网. 中国军网 - 中国人民解放军官方军事新闻门户. [2023-04-13]. (原始内容存档于2023-04-13). 
  29. ^ 张巧玲. 欧阳自远院士描绘嫦娥工程后续蓝图. 科学时报. 2011年12月9日 [2012-06-15]. (原始内容存档于2012-02-03) (中文(简体)). 
  30. ^ 许达哲任湖南省委书记,航天系统出身,曾任探月工程总指挥. 搜狐网. 南方都市报. 2020-11-20 [2020-11-27]. (原始内容存档于2020-11-27) (中文). 
  31. ^ [[香港理工大学与国家航天局签约]
  32. ^ 嫦娥奔月專輯:登月二號衛星 研發全面展開页面存档备份,存于互联网档案馆),2007年10月25日香港文匯報
  33. ^ “嫦娥四号”2018年发射 拟在月球背面着陆. 中国日报. 2016-01-14 [2016-01-17]. (原始内容存档于2016-08-07) (中文(中国大陆)). 
  34. ^ 香港理工大学参与研发太空仪器 助嫦娥五号完成月球表土采样-中新网. www.chinanews.com. [2020-12-08]. (原始内容存档于2020-12-11). 
  35. ^ “嫦娥挖土”的“一臂之力”是怎么炼成的. 2021-01-13 [2022-09-04]. (原始内容存档于2022-09-04). 

外部連結 编辑