『贰』 叶培建院士：回望中国探月路
出品：“科学与中国”院士专家巡讲团
制作：中国科普博览
监制：中国科学院部工作局 中国科学院计算机网络信息中心
6月6日上午，2017年全球航天探索大会在北京举行，本次大会是全球航天探索大会时隔7年再度在中国举办。大会上，中国透露了下一步航天探索的计划任务，并寻求与国际航天界的合作可能。同时，又放出了一波“黑科技”的研发进展。
6月7日，中国航天科技集团公司在全球航天探索大会上公布了探月三期工程总体方案！探月三期工程将突破与掌握月面表取采样、钻取采样、月球样品封装、月面起飞、月球轨道交会对接、样品转移等多项关键技术，实现“绕、落、回”三步走的最后一步。
除了嫦娥四号，在后续的月球探测、火星探测、载人航天、空间环境探测等领域，中国也将积极开展国际合作，与各航天国家共商空间探索大计、共建合作平台、共享探测成果。
作为中国航天深空探测工程的一部分，探月工程成为航天事业发展的方向之一。下面就让我们聆听嫦娥一号卫星总设计师兼总指挥、嫦娥三号探测器系统首席科学家、嫦娥五号总设计师、总指挥顾问、中科院院士叶培建讲述中国的探月工程。
“科学与中国”院士专家巡讲活动是中国科学院学部发起，由中科院、中宣部、教育部、科技部、工程院、中国科协共同主办的高层次公益性科普活动。精彩内容关注“科学与中国”。中国科学院学部工作局为网站委托单位，中国科普博览为网络传播合作伙伴，中国科学院计算机网络信息中心提供技术支持。
『叁』 卫星发射窗口的“零”窗口
“零窗口”发射要求更高
从理论上讲，火箭在发射窗口升空并将卫星送入预定轨道，都是成功。“所谓的‘零窗口’，可以看成是在定好的发射时间正负一秒内发射出去。但一般来说，‘零窗口’其实也有一定时间宽度，要瞄准窗口前沿发射。这样的准点发射，送到轨道后卫星变轨时效率更高，更节省燃料，后续的工作也会更加顺利。
在“零窗口”发射时火箭的发射时间几乎没有调整的余地，通常采用定时控制火箭点火的办法来实现“零窗口”的发射。“零窗口”的发射。“零窗口”追求“零失误、零差错、零故障、零缺陷、零遗漏”。实现“零窗口”要闯过道道难关。火箭发射是一个复杂的系统工程，数万台套设备要进行故障排查、风险分析和操作实验，上千个岗位要进行协调配合，任何一台设备发生故障，任何一个岗位出现疏忽，甚至有的操作手哪怕是打个喷嚏，“零窗口”都会擦肩而过。
为确保零窗口进行发射，发射中心必须按照质量体系要求高标准进行保障工作，首先是人员上有保障，其次是设备上的保障，再次是对各种系统的实验文书的规范，另外还有指挥系统软件、卫星和火箭软件等各个软件的保障。要求我们气象系统对发射窗口的雷电、降水、温度、风力风向和云量等气象要素进行精准、细致的预报，如果火箭不能准时发射，则要推迟发射，等待下一次发射窗口，甚至要推迟一天或若干天才能发射。所以“零窗口”发射对火箭可靠性提出了更高的要求。
中国航天科技集团宇航部部长赵小津在“嫦娥一号”卫星发射前向媒体表示，“嫦娥一号”的发射窗口预留了35分钟，在这35分钟内都可以发射。但在最后一分钟发射与在第一分钟发射相比，相比卫星燃料将要损失120公斤，这对总共只有1200公斤燃料的“嫦娥一号”是很大的损失，将直接影响其工作时间和工作寿命。如果由于特殊原因在这35分钟内不能正常发射，就只能取消发射计划，推迟到第二年重新确定发射窗口。“嫦娥二号”在“零窗口”发射，可节省180公斤燃料，在轨试验时间将大大延长。3年前，“嫦娥一号”卫星系统总指挥兼总设计师叶培建，与发射场系统总指挥、西昌卫星发射中心主任李尚福有个“秘密约定”：“你要是能让火箭在‘零窗口’成功发射，我就保证让‘嫦娥一号’实现可控撞月！”如今，这个秘密约定已成为一段动人佳话。
『肆』 火箭液态燃料可能获得发明专利权吗
可向中国专利局申请发明专利，经专利局审查后，确认该发明专利申请具备新颖性，创造性和实用性后，可以获得发明专利权。
『伍』 探月工程的嫦娥系列卫星
“嫦娥一号”（Chang'E1）是中国自主研制并发射的首个月球探测器。中国月球探测工程嫦娥一号月球探测卫星由中国空间技术研究院研制，以中国古代神话人物“嫦娥”命名，嫦娥奔月是一个在中国流传的古老的神话故事。嫦娥一号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。整个“奔月”过程大概需要8～9天。嫦娥一号将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。嫦娥一号工作寿命1年，计划绕月飞行一年。执行任务后将不再返回地球。嫦娥一号发射成功，中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。
嫦娥一号是中国的首颗绕月人造卫星，由中国空间技术研究院承担研制。嫦娥一号平台以中国已成熟的东方红三号卫星平台为基础进行研制，并充分继承“中国资源二号卫星”、“中巴地球资源卫星”等卫星的现有成熟技术和产品，进行适应性改造。卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制，对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改。嫦娥一号星体为一个2米×1.72米×2.2米的长方体，两侧各有一个太阳能电池帆板，完全展开后最大跨度达18.1米，重2350千克。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。嫦娥一号月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。嫦娥一号卫星平台由结构分系统、热控分系统、制导，导航与控制分系统、推进分系统、数据管理分系统、测控数传分系统、定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作，保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验，其它分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。
根据中国月球探测工程的四项科学任务，在嫦娥一号上搭载了8种24台件科学探测仪器，重130千克，即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。
在初样研制阶段，有电性星和结构星这两颗初样卫星承担卫星测试工作。电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试，结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性，和整星上温度控制设计的合理性。两颗初样星进行整星测试。整个初样测试阶段持续到2007年6月份，随后进入卫星正样星的研制阶段，进行“嫦娥一号”正样卫星的研制。
为了保证完成月球探测工程任务，对承担卫星发射任务的长征三号甲火箭进行了41项可靠性的设计工作，以提高其运载可靠性。 “嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。
北京时间2007年10月24日18时05分（UTC+8时）左右，嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。卫星发射后，将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8次变轨后，于11月7日正式进入工作轨道。11月18日卫星转为对月定向姿态，11月20日开始传回探测数据。
2007年11月26日，中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像。
2007年12月12日上午10时，庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会在北京人民大会堂举行。
2009年3月1日16时13分，嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。为我国月球探测的一期工程,划上了圆满句号。
嫦娥一号卫星总设计师和总指挥叶培建2008年2 月21号透露，嫦娥二号卫星将于2010年前后发射。 于2010年10月1日18时59分57秒发射。这是嫦娥一号卫星的姐妹星，由长征三号丙火箭发射。由于嫦娥二号的主要任务是要获得更清晰更详细的月球表面影象数据和月球极区表面数据，因此卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，达到十米左右，其它探测设备也将有所改进，所探测到的有关月球的数据将更加翔实。
嫦娥一号卫星总设计师和总指挥叶培建：(嫦娥)二号星的飞行程序和(嫦娥)一号相似，关键是它的工作轨道是200公里，我们准备把它降到100公里，应该在2010年前后发射嫦娥二号。
叶培建介绍，嫦娥工程分为三步，在实现卫星绕月之后，将是发射着陆器到月球上。关键技术的攻关工作已经开始，将在两年内获得突破。全国人大代表、国防科工委月球探测工程中心主任胡浩表示，嫦娥一号当初还有一颗备份星，目前正在对这颗备份星进行改进，改造完成后将作为嫦娥二号进行发射，发射方式与嫦娥一号相同。
胡浩表示，嫦娥二号暂时还没有发射的具体时间表。“要等攻关结束，问题都解决了，最后的设备系统测试、验证完成后，才考虑发射的问题。”胡浩分析说，我们关注过程，但群众关心发射的结果，大家的关注点并不一样。他透露，嫦娥二号目前正在论证，方案还未拿出，会借鉴嫦娥一号的管理、技术和对空间环境了解的经验，但在技术方面将有所提高。同时，胡浩表示，嫦娥二号的技术状态不想大动，否则容易带来风险，花钱也多。 探月工程二期启动 将发射嫦娥三号、四号 。
1月12日下午15时,国家国防科技工业局举行绕月探测工程全月球影像图发布暨科学数据交接仪式。工业和信息化部副部长兼国家国防科技工业局局长陈求发透露，“嫦娥二号”计划于2010年底前完成发射。 陈求发指出，“嫦娥一号”卫星已在轨运行一周年，完成了工程各项目标和科学探测任务，这标志着中国探月工程一期取得圆满成功！工程的圆满成功，实现了领导小组提出的“出成果，出经验，出模式，出人才”的目标。 陈求发说，国务院正式批准探月工程二期立项。二期工程主要是研制并发射“嫦娥三号”和“嫦娥四号”月球探测器，要实现月球软着陆，技术跨越大，工程风险大。为确保二期工程成功，我们对一期工程的备份星进行技术改进，作为二期工程的先导星，命名为“嫦娥二号”，主要是先期试验验证部分新技术和新设备，降低工程风险，深化月球科学探测。
嫦娥三号将实现月球软着陆和巡视探测任务并将选用长征三号乙运载火箭发射。在科学技术方面，二期工程将实现四个第一，要研制并发射我国第一个地外天体着陆探测器和巡视探测器，第一次利用“长征三号乙”运载火箭发射地月转移轨道航天器，第一次建立和使用深空测控网进行测控通信，第一次实现月球软着陆、月面巡视、月夜生存等重大突破，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动，建成基本配套的月球探测工程系统。嫦娥三号已经於2013年12月2日凌晨搭长征三号乙运载火箭顺利升空 。 嫦娥四号卫星简称嫦娥四号，专家称“四号星”，是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造绕月探月卫星，主要任务是接着嫦娥三号着陆月球表面、继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。
『陆』 常娥奔月卫星制做了多长时间
嫦娥工程，是中国启动的第一个探月工程，该工程于2003年3月1日正式启动。首先是发射绕月卫星，继而是发射无人探测装置，实现月面软着陆探测，最后送机器人上月球建立观测点，并采回样本到地球。整个计划将历时20年。
嫦娥一号是中国的首颗绕月人造卫星。以中国古代神话人物嫦娥命名。于2007年10月24日18时05分（UTC+8，下同）在西昌卫星发射中心搭乘长征三号甲运载火箭顺利发射升空。卫星的总重量为2350千克左右，尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米，太阳能电池帆板展开长度18米，寿命大于1年。该卫星的主要探测目标是：获取月球表面的三维立体影像；分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点；探测月壤厚度和地球至月亮的空间环境。嫦娥一号是中国嫦娥工程的第一阶段任务，自2004年1月立项，第一阶段耗资十四亿人民币。2009年3月1日完成使命，撞向月球预定地点
嫦娥一号工程由五大系统组成，分别为卫星、运载火箭、测控、地面应用、发射场。 嫦娥一号卫星由中国空间技术研究院负责研制，卫星总设计师是叶培建。卫星以东方红三号通讯卫星平台为基础，采用三轴稳定姿态控制，具有自身变轨能力。
卫星研制过程
2004年，中国绕月探测工程立项
2004年12月20日，卫星开始初样电性星电测
2006年7月，完成正样产品的生产和验收，进入系统级总装、集成和测试阶段
2006年7月28日，国防科工委月球探测工程中心与中国空间技术研究院签订嫦娥一号月球探测卫星研制合同
2007年1月5日，嫦娥一号探月卫星通过专项评审
嫦娥二号是中国的第二颗绕月人造卫星。它是建基于探月工程一期的嫦娥一号备份星进行技术改进，作为二期工程的先导星，且命名为嫦娥二号。嫦娥二号主要是用作试验、验证部分新技术和新设备，降低往后工程的风险，同时深化月球科学探测。[1]嫦娥二号已于2010年10月1日18时59分57秒发射，嫦娥二号迄今共投入9亿元人民币。
嫦娥二号任务相比嫦娥一号任务，将实现以下六个方面的技术创新与突破：[11]
运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道
试验X频段深空测控技术，初步验证深空测控体制
验证100公里月球轨道捕获技术
验证100公里×15公里轨道机动与快速测定轨技术
试验全新的着陆相机，数据传输能力大幅提高
对嫦娥三号预选着陆区进行高分辨率成像试验
『柒』 嫦娥一号的总设计师是谁 嫦娥一号的总设计师是谁
“嫦娥之父”叶培建
总设计师叶培建的字典里只有‘行’和‘不行’,没有‘差不多’。他带领着一支年轻的团队制造了中国第一颗绕月卫星。
副总设计师 孙泽洲
“嫦娥”副总设计师孙泽洲将作客网易谈他与“嫦娥之父”叶培建的缘分
有效载荷总设计师 孙辉先
在火箭腾飞那一刹那，孙辉先忍不住热泪盈眶，仿佛又看到年少时的梦想。奔月英雄孙辉先将作客网易。
卫星副总指挥 龙江
“嫦娥”卫星副总指挥龙江敢于面对挑战、接受挑战，
副总设计师 黄江川
43岁的黄江川厚积薄发，他相信“态度决定一切”。卫星副总设计师黄江川将作客网易。
综合测试设计师 王劲榕
2007年11月5日，王劲榕与助手任静作客网易，揭密女“嫦娥”的性情一面。
天线系统主任设计师
孙大媛
11月6日，“嫦娥”天线分系统主任设计师孙大媛做客网易，解答网友提问。
总体主任设计师 饶炜
2004年，已经参与嫦娥一号卫星预研工作很久的饶炜被任命为总体主任设计师，全身心地投入嫦娥卫星研制工作。访谈时间11月8日11:30-12:30
供配电主任设计师 张伍
供配电分系统主任设计师张伍:“一个宽松的、有信心的环境很重要。”访谈时间11月6日11:30-12:30
热控主任设计师 邵兴国
2004年，临危受命担大任，被任命为嫦娥一号卫星热控分系统主任设计师。访谈时间11月6日14:30-13:30
数管分系统主任设计师 赵蕾
数管分系统主任设计师赵蕾兼有慷慨的侠骨与温婉的柔肠，外表娴静却内含英武之气。访谈时间11月6日15:30-16:30
测控与数传主任设计师 吴学英
一项前人没有做过的工作，身为主任设计师的吴学英，笑迎挑战，出任嫦娥一号测控与数传分系统主任设计师。访谈时间11月8日15:00-16:00
导航与控制主任设计师 张洪华
2007年11月9日10:00--11:00，“嫦娥”卫星导航与控制主任设计师张洪华作客网易访谈。
推进分系统设计师 魏延明
2007年11月5日,魏延明作客网易诉说自己如何挑战困难，敢于和自己叫板。
『捌』 “嫦娥二号”卫星有哪些特点
“嫦娥一号”卫星总设计师和总指挥叶培建2008年2月21号透露，“嫦娥二号”卫星将于2009年前后发射。“嫦娥二号”是“嫦娥一号”卫星的姐妹星，同样由长三甲火箭发射。但是“嫦娥二号”卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，其他探测设备也将有所改进，所探测到的有关月球的数据将更加翔实。
“嫦娥二号”卫星的飞行程序和“嫦娥一号”相似，关键是它的工作轨道是200千米，航天科技人员准备把它降到100千米，应该在2009年前后发射“嫦娥二号”。
