“嫦娥一号”卫星携带的探测仪器，是为4个科学目标设计的：获取月球表面的三维影像；对月球表面有开发利用和研究价值的14种元素的含量与分布进行探测；探测月壤特性；探测4万至40万公里之间的地月空间环境。其中，在全世界的范围内，探测月壤是第一次尝试......
绕、落、回，是嫦娥探月的三部曲。2009年3月1日，“嫦娥一号”成功撞向月球丰富海区域，在扬起的尘土间奔入了月球的怀抱，标志着中国第一期探月工程的”绕月“成功。
“想到最糟情况实现最好结果”
所谓“绕月”，是指发射绕月探测卫星，对月球进行全球性、整体性和综合性探测。“嫦娥一号”于2007年10月24日发射，是中国发射的第一颗环绕月球探测器，运行一年多期间获取了全月球影像图、月表化学元素分布、月表矿物含量、月壤分布和近月空间环境等一批科学研究成果。这为第二期”落月“的发射软着陆器和月球车，实现探测器在月球表面的软着陆，提供了重要的经验。而即将在国庆期间发射的“嫦娥二号”就是“落月”的第一步。
此外，“嫦娥二号”卫星实际上是由“嫦娥一号”卫星的备份星改造而成。因此，它可以略过方案阶段以及初样阶段，直接进入正样阶段，从而可以使整个发射周期大为缩短。可以说，“嫦娥二号”是“嫦娥一号”的改良版。
时隔一年半，“嫦娥一号”卫星系统副总设计师孙辉先告诉南方都市报记者，“嫦娥一号”是中国探月迈出的第一步，其意义不可低估。“首先是成功环月，其次是‘嫦娥一号’卫星有效载荷(探测仪器)是根据探月的科学目标而重新设计和研制的，和以往的飞行器比较，均有创新。”但北京航天飞行控制中心副总工程师周建亮表示，在“嫦娥一号”升天前，设计部门估计了84种可能出现的障碍，提出了148种对策，当中的毫厘之差让每一个参与的工作人员都神经紧绷。
“我们想到了最糟糕的情况，实现了最好的结果。”卫星总设计师兼总指挥、中国科学院院士叶培建如此为”嫦娥一号“的成功运作定调。
探测数据无偿发送科研单位
“嫦娥一号”卫星携带的探测仪器，是为4个科学目标设计的。这些目标分别为：获取月球表面的三维影像；对月球表面有开发利用和研究价值的14种元素的含量与分布进行探测；探测月壤特性；探测4万至40万公里之间的地月空间环境。其中，在全世界的范围内，探测月壤是第一次尝试。
此外，“嫦娥一号”卫星拍摄的月球三维图像也是我国月球探测工程取得的一项重要成果。“嫦娥一号”CCD(电荷耦合成像)立体相机所采集到的589轨图像拼接而成一幅全月面图，包括了月球的两极，这是世界上唯一做到月面全覆盖的图。
除了CCD立体相机，“嫦娥一号”所携带的激光高度计对月球影像图也功不可没。这种仪器总共获得了900多万个点的高度；其测量密度，远超过美国在2005年获得的27万个点，也超过了日本“月亮女神号”(又称“辉夜姬号”)所获得的677万个点。与CCD相机所获得的立体影像结合起来，呈现了一幅更为精细的月球全球三维影像图。
“全月面图意味着什么？就是绕月探测工程从工程目标来讲应该是圆满成功的，因为我们要成功发射，精确变轨，绕月飞行，有效探测，这张照片拿到了，就说明我们这个工程是可以做到的，在技术上能够做到这一步了。”孙辉先说。
目前，中国有69所大学以及多家研究所获准无偿使用“嫦娥一号”所获得的1.4TB的原始数据，以及多达3.8TB的生成数据。据悉，这是第一次在我国的航天工程中将全部探测数据向全国各有关科研单位无偿发送。
“嫦娥一号”最难之处在环月
对卫星的每一次控制都会有风险，即使某个问题只有百分之一的可能，也要做好百分之百的准备。北京航天飞行控制中心副总工程师周建亮曾对媒体表示，“针对卫星可能出现的84种故障，我们提出了148种对策。像第三次近月制动，就有19个故障对策。”
经过3次近月制动后，“嫦娥一号”进入200公里的环月轨道，这是“嫦娥一号”工程成功的基本标志。据“嫦娥一号”卫星系统总指挥兼总设计师叶培建介绍，“嫦娥一号”工程中最难的就是环月，“经过3次制动，进入环月。那时，也就是从发射起大概15天以后，我们心里才能比较踏实。因为我们实现了从地球门口走到月球门口。”周建亮最担心的是在近月制动过程中，发动机不能按时关机。如果在预定的关机时刻之后1.5分钟之内还不能使发动机关机，由于卫星的速度降得很快，卫星在飞行半圈之后将会撞击到月面，所以留给地面人员处置的时间就会非常紧张。幸运的是，在多次轨道控制中，此前制定的148种对策均没有派上用场。
绕月探测工程卫星系统副总设计师孙辉先指出，航天毕竟是一个高风险的活动，为防止发生意外，专家们精心制定出很多预案。据孙辉先介绍，探测仪器在天上一旦发生故障，可以采取抢救措施，比如关机再开机。同时，一些关键的部件和电路上都有备份，一旦出现一套设备损坏的情况，将启用另外一套设备。
“以数据管理系统为例，这个系统一旦出了问题，所有的数据都将丢失。所以这个系统中的所有部件都是双备份。”孙辉先说，“也就是说如果有一台设备坏了，我们就可以通过指令，去启动另外一台，从而完全取代第一台的功能，性能不会有丝毫的减少。”
如今，当时的难题已经成为了“嫦娥二号”的经验。在“嫦娥一号”撞月后的一年多时间里，通过地面应用系统的研制和嫦娥数据的处理，催生了一批标准和规范，初步建立起了我国月球探测和科学数据处理的标准体系。
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