探月工程存在诸多技术难点

　　新华网北京10月24日电（记者李斌、吴晶晶）探月工程是我国第一次对地球以外的星体进行近距离探测，是迈向深空探测的第一步。探月工程面临着诸多技术难点需要突破。

　　轨道设计与飞行程序控制问题。在地球、月球、卫星三体运动条件下月球探测卫星的轨道设计，较以往地球、卫星相对运动条件下的设计更为复杂。卫星首先由运载火箭送入地球大椭圆轨道，与运载火箭分离后，利用自身推进系统经过调相轨道三次加速，进入地月转移轨道，在此期间卫星需要进行多次轨道调整和姿态机动，以确保能够准确地被月球引力捕获。卫星在地月转移轨道运行4至5天后，进入月球捕获轨道，进行3次制动，分别经过三个不同轨道阶段进入月球的目标轨道，执行预定任务。卫星从发射到进入月球目标轨道共需飞行8至9天。

　　卫星姿态控制的三矢量控制问题。在环月飞行期间卫星姿态要一直保持对月、地、日三个天体定向，各种探测器要保持对准月面，以完成科学探测任务；卫星发射和接收天线要保持对地定向，以将科学数据传回地球，供地面应用系统研究；卫星的太阳能帆板要保持对日定向，为了使电池阵尽量获得日照，需采用正飞和侧飞两种姿态，以获得正常工作所需的电力，但也增加了姿态控制的附加要求和能量要求。在卫星运行期间，月、地、日三个天体都是相对运动的，姿态控制是三矢量控制过程，需要在卫星整体布局、质量分布、多轴控制跟踪等方面进行很多新的理论研究，也带来许多工程实践上的挑战。

　　卫星环境适应性设计。月球卫星运行的空间环境复杂，对卫星及各设备的环境适应性、可靠性提出了更高的要求。如：地－月空间的强辐照环境会对电子器件产生很大影响；月球在对日面、背日面条件下的温度变化梯度很大（－170至130℃），所以对探测器的温控要求更高。

　　远距离测控与通信问题。月球探测一期工程的最大考验是测控系统，测控系统的传输能力要达到足够远的距离。此前我国卫星到达的最远距离只有7万公里左右，而月球距地球平均38万公里，给测控系统的传输能力带来了挑战；另外，卫星飞往月球过程中和运行期间要进行多次姿态调整，卫星的调姿要能接力观测到，测控应满足主要测控手段的可观可控，但我国本土东、西只有5000公里，给测控的连续性提出更高的要求。我国尚未建成深空测控网，目前采用航天测控网和天文观测网相结合的办法，基本可满足要求，但余量太小，这是必须解决的难题。

　　科学数据的定标和反演问题。嫦娥一号卫星搭载的有效载荷，在上天之前要进行定标，以保证科学数据的准确性，因为没有月球样品，需要按照国际月球研究的成果，人工配制样品进行定标。在数据反演过程中，由于卫星姿态、轨道高度、空间环境的影响，必须对探测数据进行消除各种偏差的处理，才能得到真实可信的月球科学数据。