——我国月球探测工程发端记

2007年10月24日上午约10点，嫦娥一号任务负8小时准备开始。大凉山环抱的西昌卫星发射中心上空，阴云密雾终于缓缓散去，阳光普照下，发射场显露出勃勃生机。

时任我国探月工程总设计师孙家栋院士沉稳地坐在指控大厅的座位上，并不时侧过身体，小声与探月工程副总设计师龙乐豪院士、嫦娥一号卫星总指挥兼总设计师叶培建院士交谈。

“3分钟准备。”随着指挥员一声口令，指挥大厅所有人不约而同地将视线集中到了大屏幕上。画面中，长征三号甲运载火箭雄伟挺拔，整装待发。

18点05分，随着一声“点火”口令，长三甲火箭喷出巨大的烈焰，在震耳欲聋的轰鸣声中腾空而起、直刺苍穹，载着嫦娥一号卫星开启奔月征程。

长三甲火箭送嫦娥一号卫星飞天

孙老总的眼泪

在嫦娥一号出征那一刻，叶培建就坐在发射场的指挥间里挥手送别。“火箭发射成功后，大家都在欢呼，而我比较紧张。大家围着我面前的屏幕看，直到卫星太阳翼展开、天线展开，我心里的这块石头才算基本落地。”

当晚，大家兴奋难眠，凌晨就乘专机回了北京。自此，北京航天飞行控制中心接过接力棒，开始全程指挥、监测我国首位“月球使者”的奔月之旅。

在接下来的一个多月里，孙家栋、叶培建基本上每天都在北京航天飞行控制中心，常常彻夜难眠地凝望着卫星运行数据图。他们的大脑随着卫星的运行轨迹而运转，他们的心随着显示屏上卫星的监测数据而跳动。

“11月5日早上5点钟，我走在上班的路上，看到启明星很亮，觉得是个好兆头，有感而发作了一首词《沁园春·决战今朝》。”叶培建说。

当天11点15分，在距离月球约200公里处，嫦娥一号第一次实施近月制动，11点37分，卫星成功被月球捕获。

那一刻，全国电视观众在电视屏幕上看到了这样一个感人的镜头：当北京航天飞行控制中心的扬声器传出嫦娥一号卫星绕月成功的消息时，大家全部从座位上站立起来，有的欢呼跳跃，有的拥抱握手。而孙家栋却走到一个僻静角落，悄悄背过身子，掏出手绢抹泪。

这位一生矢志航天的科学家从不轻易落泪，这喜悦的泪水也折射出中国探月工程的艰难。

经过一年多的工作，嫦娥一号不负众望，所携带的γ谱仪探测到月上11种元素，x谱仪探测到月上3种元素，得出月球上的氦3储存量大概是100万吨的结论。“我们还获得了月球表面的温度变化图，最重要的是获得了世界上第一张120米分辨率的全月图。”叶培建为“嫦娥一姑娘”的作为深感骄傲。

2009年3月1日，嫦娥一号热情“亲吻”月球，以“粉身碎骨”的悲壮之举在月球上留下了中国痕迹。提及此事，曾在多个场合把嫦娥一号比喻成“孩子”的叶培建直言：“这是它应该去的地方，它在月亮上永生。”

装入整流罩的嫦娥二号卫星准备与火箭对接

我们能不能去月亮

或许不少人会发出这样的疑问——为什么选在本世纪初探月？

根据河南安阳出土的文物记载，我国早在殷朝甲骨文中就已有日食和月食的记录。明代以前，中国对日月运行的观测、研究与认识达到了很高水平，发明了一系列精巧的天文观测仪器。以日月运行规律为基础编制出来的历法，曾一度领先于世界水平。只是，这种领先状态由于种种原因未能延续下来。

现代人类对月球的探测始于20世纪50年代末。当时，美国和苏联两个航天大国出于争夺空间霸权的目的，展开了以探月为核心的空间竞赛。在其后的10余年时间里，美苏两国共成功发射了45个月球探测器。

1969年，美国阿波罗号飞船载着阿姆斯特朗等3名航天员成功着陆在月球表面，阿姆斯特朗从登月舱出来，慢慢走下扶梯。当他用左脚触及月面时，说出了一句经典的话：“这是我个人的一小步，却是人类的一大步。”

1976年，苏联停止了探月计划，紧接着，美国也停止了探月计划。

近十几年来，随着航天科技的飞速发展和人类对月球认识的逐渐深入，人们意识到月球上蕴含的丰富资源将会对人类的未来发展起到重要作用，于是，新一轮探月热潮掀起。美国于1989年提出重返月球、建立月球基地的设想，并于1994年和1998年分别发射了探测器。随后，欧洲也成功发射月球探测卫星。

航天领域的竞争已经愈演愈烈，谁占有优势谁就占据了主动权。然而，直到本世纪初，我国所有的飞行器都是围绕地球转。

其实，我国科学家早在上世纪六七十年代就把探月作为深空探测的起点进行了论证。

上世纪90年代初，孙家栋的老搭档，曾任五院院长、卫星总设计师的闵桂荣院士提出，中国也应该进行月球卫星研制。但当时载人航天工程正在如火如荼地开展论证工作，为了突出重点，搞月球卫星的建议并没有激起大的波澜。

历史的车轮刚刚迈入新世纪，国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰就频繁地找孙家栋一起谋划中国航天发展的战略思路。他们二人的灵感一经碰撞立即迸发出智慧的火花：中国开展月球研究探测的条件已经成熟。二人一拍即合，又找来欧阳自远，一起研究商议探月工程实施的事情。

2000年11月22日，中国政府首次公布了《中国的航天》白皮书，书中明确指出将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。至此，中国向世界庄严宣告了向深空探测进军的号令。

2002年10月17日，朱镕基总理批示要抓紧探月工程的论证工作。2004年1月23日，温家宝总理批准绕月探测工程立项，并将我国探月工程命名为“嫦娥工程”。这标志着我国绕月探测工程正式启动。

3月25日，一则令人振奋的消息《“嫦娥工程”领军人物确定》现诸报端。其中，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。

嫦娥一号卫星拍摄的我国第一张月面图

年轻人或将超过NASA专家

“如今干发达国家几十年前就做过的事情，是不是容易多了？”

对于诸如此类的疑问，叶培建回答说：“虽然起步晚，但我们起点高。”

国际上探月初期一般都是向月球发射一个探测器，从月球附近掠过，第二步是直接撞击月球，有了经验以后才环绕月球飞行；而我国的探月规划，第一步就是绕月飞行，第二步是实现落月和月面巡视，第三步是取样返回。

俄罗斯探月工程总设计师格奥尔吉·波利修克曾评论：“任何一个国家的深空探测都是从绕月开始的，但中国的绕月探测并不是重复别人走过的路，中国的许多研究方向是之前其他国家的探月计划所没有涉及的。”例如轨道设计。

自立项以来，孙家栋的脑子里经常反复思考着地球、月球、卫星三体运动的关系。他举例说：“地球与月亮都在不停转动，地球在什么季节与月球的距离最近？何时发射最有利于发射控制？这些因素使运载火箭和卫星的轨道设计难度更大。探月卫星的发射时刻，计算好在某一天几点几分，是不能轻易变的。”

我国探月工程团队将2007年10月31日选定为最佳奔月时间。然而，这毕竟是我国首个探月卫星，面临诸多未知。他们决定将发射提前至10月24日，让它先绕地球转一转，与家园作一次深情告别，7天后再奔月。

于是，长三甲火箭将嫦娥一号送入近地点200公里、远地点51000公里、周期为16小时的环地球大椭圆轨道后，嫦娥一号这位“月球使者”先后经过1次远地点加速（为了抬高近地点高度）和3次近地点加速（为了抬高远地点高度），以不同周期共绕地球飞行了7圈，然后进入地月转移轨道，以近11公里/秒的速度奔向月球。这一段轨道被形象地称为调相轨道。

栾恩杰介绍，调相轨道最大的好处是可以有多次机会调整轨道，消除由于发射和其他因素造成的误差。

嫦娥一号在距离月球约200公里时，先后实施3次“刹车”。11月7日8点34分，第三次刹车后，嫦娥一号开始绕距月球200公里的圆轨道飞行。

“完成轨道设计只是走完了万里长征的第一步。”叶培建说。

在制导导航与控制系统设计中，过去绕地球飞的卫星都是根据红外找目标，但月球上没有红外，只有紫外。研制团队必须在零基础上研制紫外敏感器。

在热控系统设计中，过去绕地球飞的卫星热面和冷面是固定的，只要对热面散热、对冷面加热就能保证卫星温度。但嫦娥一号在飞往月球和绕月飞行的过程中，冷热面不断变化，必须设计出具备世界一流水平的热控系统。

在测控通信系统设计中，外国进行月球探测前都要在地面建“大锅”——30米直径天线的大型测控站。而当时我国最大的天线直径也才十几米。即便地面测控系统新建了两个18米的大天线，星上的测控全向天线也必须做到极致。

另外，还有三体定向难题、电源难题、有效载荷研制难题等。

“以上困难，除了轨道设计是老同志带着年轻同志克服的之外，其他全部都是年轻人克服的。”叶培建自豪地说，有人请他把这个队伍与NASA进行比较，他说，“就我们这些人来说，不如NASA的专家，但就我们的年轻人来讲，他们有更好的条件，更好的基础，将来肯定比NASA的专家强。”

嫦娥团队的承诺

叶院士心中的遗憾

自嫦娥一号以后，“嫦娥”家族又有三位“姐妹花”先后奔月，嫦娥一号在月亮上永生，嫦娥二号成为太阳系小行星，嫦娥三号超期服役，探月工程三期再入返回飞行试验器返回舱成功返回、轨道舱继续留在空中做实验。

然而，当被问及最中意“四姐妹”中的哪一个时，叶培建斩钉截铁地说：“虽然她们都很出色，但我最中意嫦娥一号，她是根基，突破了很多技术，造就了一支队伍。”

尽管嫦娥一号表现完美，但在叶培建的心里，一直有一个小小的遗憾。

“嫦娥一号原定发射时间是2007年4月。2月份，我们都喝了壮行酒，准备开赴发射场。”然而，就在那时，其他型号卫星出现技术问题，嫦娥一号卫星被要求开展“举一反三”工作。如此一来，发射时间必定推迟。

“当时我很着急，他们的担心是有道理的，但嫦娥和那颗卫星不一样，我坚持4月份发射。”叶培建说，倘若4月份发射成功，我国将成为亚洲第一个成功发射绕月探测卫星的国家。发射最终还是谨慎地推迟了，这一推就是6个月，“亚洲第一”的称号也只能拱手相让。

探月没有终极目标，为了不让这种“失去先机”的事情重演，我国深空探测团队一直在瞄准世界前沿，开展前瞻性预研。

“在可见的将来，在深空探索方面，我们还是有一些想法的。”叶培建介绍，继续开展无人月球探测，计划于2017年发射嫦娥五号，取样返回；2018年发射嫦娥四号，将实现飞行器第一次在月球背面软着陆。“将来还将实施对月球南北极着陆探测，并积极开展月球探测、科考和科学研究等多种形式的国际合作。在不久的将来，中国人一定要而且也一定能去月亮。”

目前，在叶培建院士牵头下，有关专家正在对载人深空探测中的若干技术问题开展论证。除此之外，他还在做小行星探测的研究，为下一步奔小行星做各种技术储备。（贺喜梅）