嫦娥奔月千古传说始成真

　　

　　镜头一：22日晚，嫦娥发射公告发布

　　连日阴雨的四川省凉山彝族自治州首府西昌，在10月22日这一天突然迎来灿烂阳光。

　　也就在这天晚上，新华社受权发布公告：嫦娥一号卫星将于24日至26日在西昌卫星发射中心择机发射。公告指出，这是我国首次开展月球探测活动。

　　距离地球38万公里的月球，是离地球最近的天体，是地球的天然卫星。从1958年前苏联发射“月球1号”探测器起，美苏欧日在49年时间里123次探访月球，实现了6次共12人的载人登月。

　　声音：（卫星系统总指挥兼总设计师叶培建）尽管我们晚了，但在历史长河中这40多年的时间并不算长。能够代表全国人民送中国的首位月球使者上天，是我们科技人员的荣幸与骄傲。

　　镜头二：24日傍晚，进入发射倒计时

　　凉山彝族自治州冕宁县群山深处的山谷里，天蓝风轻。

　　西昌卫星发射中心发射场。群山中高耸的乳白色运载

火箭，托举着体重2350公斤的嫦娥一号卫星。而卫星飞向的月球，就挂在远处的天幕和山峦之间。

　　火箭上端，雾气蒸腾缭绕———

　　第三级火箭使用的燃料液氢液氧，储存温度分别是零下253摄氏度和零下186摄氏度，尽管燃料贮箱进行了水平极高的保温设计，火箭周围的空气还是迅速地被冷凝成水汽，为了防止结冰，要不停地用氮气吹除，直至发射前的最后几秒。

　　离发射塔架500米处的燃烧池内，大火熊熊燃烧———

　　在常温下不断汽化的液氢液氧，会使贮箱的压力越来越高，而一粒沙子从一米高处落下来的能量就能引起燃料的爆炸，因此需要一边加注一边泄压。从发射前负8小时液氢液氧开始加注的那一刻起，两条专用的管路就要不停地把汽化的燃料导入燃烧池烧掉，而燃料的加注也会持续到发射前5分钟。

　　声音：（西昌卫星发射中心主任李尚福）这里是我国三个航天发射场中唯一能够进行低温燃料火箭发射的地方。这是我国对外开放最早、承担外星发射最多、自动化程度较高、综合发射能力较强的航天发射场。组建37年来，已经将50余颗国内外卫星送上太空。

　　镜头三：24日18时05分，火箭点火

　　清晨的一场雨没有阻挡住10时起出现的阳光，卫星按预定时间开始发射。

　　“一分钟准备！”18时04分，寂静的山谷响起西昌卫星发射中心发射指挥员李本琦洪亮的声音。

　　监视所有塔架都打开完毕后，3号塔架上最后一名操作手已于5分钟前撤入地下掩体。

　　在发射场周围的山坡上，在西昌指控大厅里，在北京航天飞行控制中心，所有人都屏住了呼吸。塔架上的57个摄像头将现场的每一个细节实时传送到各个点位。

　　包括新华社和中央电视台在内的数十家媒体记者的镜头从多个方向聚焦运载火箭，在2．5公里安全距离之外的多个参观台上人头攒动；远处一条条乡间山路上则挤满了附近的村民和远来的游客。

　　虽然今年以来西昌卫星发射中心就已进行了7次发射，但嫦娥一号卫星的发射还是引起前所未有的关注。

　　“10、9、8、7……3、2、1，点火！”18时05分，就在李本琦喊出点火口令的同时，发射控制台操作手皮水兵用力地按下了红色的点火按钮。

　　瞬间爆发的巨大声响排山倒海般压向重重群山，40米深的导流槽里事先注入的400吨水顷刻化做了水汽……

　　声音：（发射01号指挥员李本琦）这是我1999年以来第11次站在这个位置上，发射前后进行一系列运作必须严密无误，一步出错就可能导致灾难性后果。我曾有两次在发射前最后时刻面临某设备信号异常，而我必须在1秒钟内做出或者忽略或者停止程序的决策，好在最后都有惊无险。

　　镜头四：24日18时05分至30分，火箭惊心动魄的壮美飞行

　　“火箭飞行正常”“跟踪正常”“遥测信号正常”……

　　从西昌卫星发射中心所属各测站的光学、红外、遥测设备，到青岛、厦门、喀什的测控站；从太平洋上的两艘远望号测量船，到首次在航天器测控中引入的北京、上海、昆明、乌鲁木齐的4个大型天文射电望远镜，如同火炬接力般把测控数据实时传来。

　　第148秒，火箭一二级分离。

　　第243秒，整流罩分离。此时，火箭已经飞出了稠密的大气层，“嫦娥”不再需要整流罩的保护。

　　隆隆的声响向四周漫延，房屋被震得发抖。

　　第271秒，火箭二三级分离。第609秒，远望号测量船传来消息，三级发动机一次关机，星箭结合体进入滑行阶段。参观的人们意犹未尽，一边热烈交流一边离开参观地点。而在指控大厅里，是一张张严肃紧张的面孔。

　　第1249秒，三级二次点火；第1373秒，三级二次发动机关机。长征系列火箭完成了第103次飞行。

　　人类目前进行的123次探月活动中，63次以失败告终，这其中因为火箭故障而引起的失败又占多数。

　　声音：（绕月探测工程副总设计师龙乐豪）我国历时8年研制的长征三号甲运载火箭，自1994年2月首飞以来，已经进行了14次发射，成功率为百分之百。然而，航天事业高风险的性质，让我们不敢有丝毫放松，执行这次任务的火箭采用了控制系统的系统级冗余等技术，进行了质量可靠性升级。

　　镜头五：24日18时30分许，卫星入轨

　　第1473秒，当大厅里响起“星箭分离”的报告声，凝固的空气一下子沸腾起来。握手、拥抱、欢呼、祝贺……害怕影响任务而一直沉寂的闪光灯突然兴奋起来，将一张张笑脸映得更加灿烂，也将这个喜庆的画面永远地定格在2007年10月24日18时30分这一刻。

　　北京航天飞行控制中心传来数据，卫星在太平洋上空，以接近每秒8公里的速度进入预定的大椭圆轨道。

　　天边升起了绚丽的晚霞，尽管夜幕尚未完全降临，农历九月十四的月亮此刻显得格外明亮。

　　声音：（绕月探测工程总指挥栾恩杰）从2004年初立项研制到发射，总共用了3年半时间；工程总投资14亿元人民币，仅相当于目前国内修建14公里

高速公路的费用。中国探月工程以好、快、省体现出鲜明的中国特色。

　　镜头六：24日19时09分，发射成功

　　18时50分左右，卫星已经飞到南美洲上空，在智利CEE测控站的测控下，卫星太阳帆板成功展开。13分钟后，用于向地面传输科学数据的定向天线也开始展开。

　　利用国际联网增加测控覆盖率，这在我国航天史上尚属首次。此外，欧洲空间局的3个测控站也将对嫦娥一号卫星提供测控支持。

　　19时09分，嫦娥一号卫星发射成功，总里程100多万公里、时间为两周左右的漫长“嫦娥”奔月旅程开始了。

　　声音：（绕月探测工程总设计师孙家栋）我国的卫星发射技术已经相对成熟，发射成功仅仅是刚刚开始，“嫦娥”奔月的旅程充满风险，我们既要尽最大努力保证成功，也会正确面对失败。无论如何，中国探索深空的步伐会越来越快。（据新华社）

　　■相关背景

　　数字“嫦娥”

　　新华社西昌10月24日电从数字看“嫦娥”，别有意味。14亿元：从2004年初立项研制，到2007年10月实施发射，绕月探测工程总投资14亿元人民币。

　　14公里与100万公里：绕月探测工程所花费用，相当于修建14公里高速公路的费用，而嫦娥一号卫星飞到月球的总飞行距离将超过100万公里。

　　10000人：工程总指挥栾恩杰说，绕月探测工程的卫星、火箭、发射场、测控、地面应用五大系统中直接参与工程的科研人员约5000人，加上管理人员和相关单位的协作人员，共约10000人。

　　103次：这是长征系列火箭的第103次飞行。

　　10次点火：“嫦娥奔月”的路线由绕地、地月转移、绕月三段拼接而成，需要卫星发动机点火10次来实现。在绕地飞行段通过4次变轨，使卫星获得飞向月球的足够速度；在地月转移段，通过3次修正来精确瞄准月球；在绕月段通过3次近月制动来捕获月球，建立工作轨道。

　　330小时：从火箭点火发射，到卫星建立绕月圆轨道，大约需要330小时。

　　8与4：嫦娥一号卫星将携带8台探测设备，完成4大科学目标。

　　2000条：北京航天飞控中心对嫦娥一号卫星的奔月过程进行飞行控制，需要向卫星注入大约2000条指令。

　　23000页：北京航天飞控中心开发嫦娥一号卫星任务控制软件系统，包含了实时处理、长期管理、轨道控制、数据存储、指挥显示、数字仿真、国际联网7个子系统。总共421份文件，98．8万行源代码，如果打印出来将有23000余页。

　　■专家解说

　　注解“嫦娥奔月”十大关节点

　　在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅途中，需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作。“如果从卫星发射到最后数据分析过程的10个关键环节都能顺利完成，那么我国首次绕月探测就圆满成功了。”中国绕月探测工程总指挥栾恩杰在接受采访时说。

　　那么，这10个关节点所指的是什么呢？

　　关节点一：发射

　　将嫦娥一号卫星送上太空的，是被誉为“金牌火箭”的长征三号甲运载火箭。

　　综观人类探月史，美国和苏联在20世纪的探月活动，因运载火箭故障造成的探测失利占了很大比重。因此，运载火箭的高可靠性，是确保探月成功的必要前提。

　　这次发射是长征三号甲运载火箭的第15次发射，迄今这一型号火箭的发射成功率为100％。此前，长征三号甲运载火箭与应用广泛的东方红3号卫星平台曾多次“联姻”，每次都取得圆满成功，用这样一个“大力士”来托举在东方红三号卫星平台上研制而成的嫦娥一号卫星，再合适不过了。

　　在我国现有的3个航天发射场中，只有西昌卫星发射中心具备发射长征三号甲等大推力火箭的能力，而且这里纬度低、海拔高、气候宜人、交通便利，是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所。

　　关节点二：入轨

　　卫星能否准确进入预定轨道，是判断发射是否成功的重要标志。

　　长征三号甲运载火箭在发射嫦娥一号卫星时，通过第一、二级和第三级的第一次点火，先将卫星送入近地轨道，并在近地轨道滑行飞行一段时间。

　　在火箭起飞的第1249秒，三级火箭第二次点火；第1373秒，三级火箭二次点火发动机关机。第1473秒，星箭分离成功，嫦娥一号卫星进入近地点约200千米、远地点约51000千米、运行时间为16小时的大椭圆轨道，成为一颗绕地球飞行的卫星。

　　关节点三：变轨

　　当嫦娥一号卫星在16小时轨道飞行一圈半后，10月25日下午，地面注入指令，卫星上推力为50牛顿的调姿发动机开始点火，约4分钟后，推力为490牛顿的主发动机点火实施变轨，将卫星轨道近地点抬高到离地球约600公里的地方。

　　10月26日下午，当卫星再次到达近地点时，卫星主发动机再次打开，巨大的推力使卫星上升到24小时轨道。

　　在24小时轨道上运行3圈后，卫星上的主发动机第三次点火，实施第二次近地点变轨，嫦娥一号卫星进入48小时轨道。这一时刻大约发生在10月29日。

　　这几次变轨都是通过卫星上的发动机使卫星加速。从理论上讲一次变轨就可以实现，但为了充分利用燃料，同时也为了方便地面控制，科学家把变轨逐步分解。

　　关节点四：奔月

　　在3条大椭圆轨道上经过7天“热身”后，嫦娥一号卫星将正式奔月。

　　10月31日，当卫星再一次抵达近地点时，主发动机打开，卫星的速度在短短几分钟之内提高到10．916千米／秒以上，进入地月转移轨道，真正开始了从地球向月球的飞越。

　　嫦娥一号卫星选择这样的奔月方式，有着3方面的优点：一是可以确保重力损耗控制在5％以下；二是将几次近地点机动安排在同一地区，有利于地面监测；三是安排了24小时轨道，可以比较方便地解决发射日期延后的问题。

　　关节点五：修正

　　在地月转移轨道，也就是从地球轨道到月球轨道的这段距离，嫦娥一号卫星需要飞行约114个小时。

　　在人类探月活动的历史上，曾多次发生探测器未能实现月球的捕获而丢失在星际间的事故，这大多是由于飞行过程中卫星姿态和速度控制不精确造成的。如果卫星在地月转移轨道近地点有1米／秒的速度误差或1千米的高度误差，飞到月球附近时都将产生几千千米的位置误差。

　　在高速飞行的过程中，嫦娥一号卫星必须在地面的指令下进行中途轨道修正。一般来讲，至少需要进行两次修正，第一次是在进入地月转移轨道的一天之内，第二次是在到达月球的前一天内。这些指令，都是由设在北京的航天飞行控制中心发出的。

　　关节点六：制动

　　11月5日前后，当嫦娥一号卫星到达距月球200千米位置时，需要进行减速制动，也就是“刹车”。只有这样，才能被月球引力捕获，成为绕月飞行的卫星。

　　这是实现绕月飞行的一个重要步骤：“刹车”晚了，卫星就要撞到月球上去；而“刹车”早了，则会飘向太空。“刹车”是否成功，关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确。经过多次复核、复算，我国科学家已经突破了这一技术难题。

　　关节点七：绕月

　　嫦娥一号卫星的第一次近月制动，将发生在11月5日，从地月转移轨道进入12小时月球轨道。从这一刻起，嫦娥一号卫星成为真正的绕月卫星。

　　11月6日前后，嫦娥一号卫星进行第二次近月制动，速度进一步降低，卫星进入3．5小时轨道，并在这个轨道上运行7圈。

　　11月7日前后，嫦娥一号卫星进行第三次近月制动，进入127分钟月球极月轨道。这是卫星绕月飞行的工作轨道。这个轨道为圆形，离月球表面200千米。

　　这时的嫦娥一号卫星，将向地面传回经过公众投票选出的30首歌曲。

　　关节点八：探测

　　建立月球工作轨道后，嫦娥一号卫星携带的“8种武器”将开始大显身手，为完成4大科学目标展开紧张而忙碌的工作。

　　如果不出意外，卫星所携带的CCD立体相机在11月下旬就可以传回第一张月球照片，这是绕月成功的重要标志。

　　干涉成像

光谱仪、激光高度计、CCD立体相机将共同完成第一个科学目标，即获取月球表面三维立体影像；γ射线谱仪、X射线谱仪将携手对月球表面有用元素及物质类型的含量和分布进行辨析。

　　首次被应用到月球探测中的微波探测仪，将对月壤厚度和氦－3资源量展开探测；而由太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器组成的空间环境探测系统，将通过不间断地捕捉质子、电子和离子，对4万到40万千米范围的“地—月”空间环境展开探测。

　　关节点九：传输

　　按照科学家的通俗说法，这次为“嫦娥”买的是“单程票”。那么，一去不复返的嫦娥一号卫星，如何从38万千米外将探测数据传回地球？

　　嫦娥一号卫星携带的传输天线有两部：一部是定向天线，方向始终对着地球上的接收天线；一部是全向天线，也就是没有固定方向的天线。

　　巨大的空间衰减、时间延迟，使得地面接收月球探测数据的技术难度大大增加。地面应用系统为此专门建造了两座被称为射电望远镜的大口径天线：一座在北京密云，天线口径达50米；一座在云南昆明，口径达40米。

　　两座大口径天线像一双巨大的眼睛，时刻注视着嫦娥一号卫星的一举一动，把卫星传输来的信息收集起来。

　　关节点十：研究

　　嫦娥一号卫星历经千难万险获得的数据十分珍贵。能否充分利用好这些数据，将决定着探月活动价值的高低。

　　传到地面的数据将被送到设在北京的地面应用系统总部，进行预处理。完成预处理的数据，将由地面应用系统组织更多的科学家和技术人员进行进一步的研究和处理，得出最新的研究成果或科学发现。

　　国家航天局宣布，嫦娥一号卫星获得的许多数据将完全公开，供全世界的科学家研究分享。土生土长的中国“嫦娥”，将为人类的航天事业作出自己的贡献。（据新华社）

　　■今日看点

　　“嫦娥一号”卫星进行第一次变轨

　　新华社北京10月24日电北京航天飞行控制中心副总工程师周建亮在中国首颗绕月探测卫星成功发射升空后向记者介绍说，嫦娥一号卫星将于25日进行第一次变轨。

　　24日18时29分，星箭成功分离之后，嫦娥一号卫星进入近地点为205公里，远地点为50930公里，周期为16小时的超地球同步轨道。卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后，预计于25日下午进行第一次变轨。变轨后，卫星轨道近地点将抬高到离地球约600公里的地方。

　　卫星和运载火箭分离后，需要4次变轨，才能逐步加速到地月转移轨道的入口速度。每次近地点加速的时间只有短短的几分钟，必须在短时间内及时向卫星发出指令，而卫星发动机必须精确响应，否则卫星就有可能飞向别的方向。

　　■延伸阅读

　　“嫦娥”发射成功后

　　仍有三大关键环节等待跨越

　　专家表示，在发射成功之后，嫦娥一号卫星在近一个月的时间里还将经过加速、轨道修正、制动等一系列“高难度动作”，其中三个环节至关重要。只有迈过这一系列门槛，才标志着我国绕月探测工程首次飞行任务取得成功。

　　关键环节之一：能否成功实施地月转移

　　嫦娥一号卫星发射升空后，将在调相轨道绕地运行数日。之后，嫦娥一号卫星将迎来实施地月轨道转移的关键时刻。只有迈过这道门槛，嫦娥一号卫星才能进入远地点高度约38万公里的奔月轨道，真正奔向月球。

　　由于此次地月转移变轨具有唯一性等特点，因此能否一次成功实施至关重要。

　　关键环节之二：能否成功被月球捕获

　　嫦娥一号卫星在奔月轨道飞行116小时左右后将接近月球。此时，高速飞行的嫦娥一号卫星将实施首次“刹车制动”，确保自己被月球捕获。只有成功被月球捕获，来自中国的“嫦娥”才将成为一颗真正的“月球卫星”。而一旦出现闪失，中国“嫦娥”或将与月球擦肩而过，失之交臂；或将撞击月球。

　　专家表示，如果顺利进入月球轨道，表明我们的卫星能从地球“走”到月亮，是一个巨大的进步，将标志我们的航天能力取得了重要突破。

　　关键环节之三：能否成功环月探测

　　在被月球捕获之后，嫦娥一号卫星还将经过两次近月制动，才能从大椭圆轨道进入距离200公里的工作轨道。通过数日的在轨测试后，卫星有效载荷将全部打开开始工作。只有成功传输回相关探测数据后，才表明嫦娥一号卫星的科学探测计划开始顺利实施。

　　至此，我国绕月探测工程首次飞行任务方能真正宣布“获得成功”。（新华）

　　■各方反应

　　10月24日，一名儿童在北京天文馆用天文望远镜观赏月亮。当日，搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。连日来，北京天文馆免费开放天文馆和观测仪器，吸引众多市民前来观月。（新华社发）

　　香港民众反应热烈

　　新华社香港10月24日电中国“嫦娥一号”卫星24日升空，众多香港市民、学生和专家通过组织及参与相关活动，投身于探月热潮中。香港太空馆则于当日起举办展览，向民众介绍“嫦娥一号”探月计划。

　　据介绍，这个展览介绍了“嫦娥一号”探月计划的历程和其重要性。

　　参观者认为，“嫦娥一号”升空代表了中国科技发展已达到很高的水准。

　　香港太空馆的有关人士表示，有关“嫦娥一号”探月计划的展览将于今年年底结束，在“嫦娥一号”取得科学成果后，他们还将更新展览内容。