嫦娥三号

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嫦娥三号卫星是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器，嫦娥三号由着陆器和巡视探测器（即“玉兔号”,月球车）组成，进行首次月球软着陆和自动巡视勘察，获取月球内部的物质成分并进行分析，将一期工程的“表面探测”引申至内部探测。[1]嫦娥三号其中着陆器定点守候，月球车在月球表面巡游90天，范围可达到5平方公里，并抓取月壤在车内进行分析，得到的数据将直接传回地球。[2]

嫦娥三号探测器已于2013年12月2日凌晨1:30分在四川省西昌卫星发射中心发射。“嫦娥三号”将携“玉兔号”月球车首次实现月球软着落和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。

2013年9月11日嫦娥三号乘飞机转运，于12日10时抵西昌发射场。

2013年11月26日月球车正式命名为玉兔号。

2013年12月6日傍晚17时53分，嫦娥三号成功实施近月制动顺利进入环月轨道[3]

2013年12月10日21时20分，嫦娥三号在环月轨道成功实施变轨控制，进入预定的月面着陆准备轨道。

2013年12月14日21时11分，嫦娥三号在月球正面的虹湾以东地区着陆。[4]

目录

1概况

发射火箭

携带仪器

探月卫星

月球车

承担任务

着陆点

月球软着陆

2任务经过

发射

轨道修正

近月制动

降轨控制

3研制进展

发射时间

发射地点

突破

最后准备

完成总装

4技术特点

长征3号乙增强型火箭发射

月夜生存

软着陆

月球车

降落伞

技术风险

5发射意义

7征名活动

8载人登月

1概况

嫦娥三号实物模型揭神秘面纱

嫦娥三号将是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器(月球车)，也是月球24号结束后重返月球的第一个软着陆探测器,是探月工程二期（落）的关键任务，起承上启下的作用。叶培建介绍，嫦娥三号探测器将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空探测通信与遥控操作、运载火箭直接进入地月转移轨道等关键技术。

发射火箭

“嫦娥三号”探月卫星将使用长征三号乙增强型运载火箭发射。长征三号乙增强型火箭在长征三号乙火箭的基础上开展了六大专项技术攻关，以确保“嫦娥三号”完美探月。

这六项技术包括：发射窗口由少变多、“两只眼睛”提高入轨精度、嫦娥三号“坐椅”量身打造、可靠性再跃升、运载能力提高、“现场直播”火箭飞行过程。

携带仪器

嫦娥三号着陆器上携带了近紫外月基天文望远镜、极紫外相机，

长征三号乙运载火箭

巡视器上携带了测月雷达。这些都是世界月球探测史上的创举。

嫦娥三号任务将首次获得月球降落和巡视区的地形地貌和地质构造，并将首次实现月夜生存。

月球的一个昼夜相当于地球的14个昼夜，白天最高温达到150摄氏度夜晚最低则达到-180摄氏度。月面生存热控制系统的关键突破将是重要看点。

嫦娥三号除了使用嫦娥二号已经验证的部分数据，还将增加测距测速雷达和激光测距仪。嫦娥四号是嫦娥三号的备份星，但将完成不同的探测任务。

探月卫星

与“嫦娥一号”的探月轨道不同，将来“嫦娥三号”卫星将不再采取多次变轨的方式，而是直接飞往月球。“嫦娥三号”要携带探测器在月球着陆，实现月面巡视、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等探测活动。根据中国探月工程三步走的规划，中国将在2013年左右实现月球软着陆探测自动巡视勘查。

月球车

中国多所高校及科研所已研制出10多个月球车样本，将分别为月球车最终定型提供技术支持，其中，嫦娥三号月球车地面模拟车东南大学（南京）造。

他说，月球车的名字叫“中华牌”。国产月球车通过轮子“行走”，轮子上面是一个“箱子”，两

侧分别有两扇能活动的太阳能板，中间有一个“桅杆”，上面有它的“眼睛”———相机。此外，还有一个机械臂，能做简单的探测活动。国产月球车整体构成相当于一个100公斤的“公交车”，搭载20公斤的仪器在工作。月球车能在月面方圆3公里的范围内行走10公里，还能绕过障碍，这样的活动将被看作是中国第一次在月球留下“足迹”。

嫦娥三号构造

“嫦娥三号”各项关键技术已突破，月球车将在月面巡游，着陆器则定点守候。月球车将在月探测90天，抓取月壤放到车内分析，得到的有关数据直接传回地球。月球车巡游的范围可达到5平方公里，着陆器拍摄月球车巡游的图像也能传回到地面。

被誉为“嫦娥之父”的中国探月工程首席科学家欧阳自远透露，“嫦娥三号”将在世界上首次“窥探”月球内部。“嫦娥三号”上携带的月球车，底部被安装了雷达装置，可以探测到距离月球表面几百米的深处，“边走边切，行走中探测月球内部结构。”

欧阳自远透露，“嫦娥三号”将同时携带着陆器和月球车“奔月”，两者搭配一起工作，“这在世界上还是首次”。

国产月球车[5]

北京交通大学机械系副主任姚燕安教授说，各国研究的月球车，有轮式、足式、轮腿复合式、履带式。已经登月的月球车均采用轮式。姚燕安说，轮式月球车最可靠，技术最成熟。

在研制中，履带式月球车较早被排除，因为月球上像沙子样的月壤颗粒对履带磨损非常厉害。相对而言，履带不如轮子技术成熟。另外，球形“月球车”在操控上不能精确定位转向，控制位置难度更大，也被排除。

也有专家说，在月球车的研制中，模拟月球环境很关键。月球的重力只有地球的六分之一，月壤更松软。如何让月球车不失稳定性、不陷下去，都需要特殊的环境进行实验。该专家告诉记者，国内已有研究机构，

“中华牌”月球车工作原理

在地球上模拟出六分之一重力下的土壤环境。

不仅在设计月球车时会遇到困难，在发射时，航天部门也会对月球车提出严格要求。比如，火箭的运载成本很高，空间有限，这样就要求月球车不能过大过重，要根据火箭的承载能力和空间进行设计。

排险

月球重力较轻，月壤较为松软，温差跨度较大，国产月球车如何避免在这样的环境下翻车、被卡或者变形？

月球车模型

车轮结构克服翻车

月球重力只有地球的六分之一，表面月壤松软，这要求设计月球车时要避免沉降和翻车。专家姚燕安说，为此，月球车轮上花纹经过特殊处理。

有专家说，因为月球上低重力，月球车更容易颠覆，所以设计时要保证不管遇到什么障碍都要让车轮和月面接触，这样不容易翻车。专家称，月球车遇到难以攀爬的障碍时会选择绕行，这样很少会翻车。

被卡时前腿抬起自救

月球上可以预知的障碍有斜坡、台阶、壕沟、松软路面等。姚燕安说，面对这些障碍，月球车一般都是轮腿复合式，在腿前脚的部位安装轮子，类似哪吒脚踩的风火轮。遇坡时，月球车可抬腿爬行，最高爬坡30度，如遇特别艰难地段可绕行。

2012年4月，美国勇气号火星车被卡在火星上，月球车也面临被卡危险。如果被卡，月球车也会自救。姚燕安表示，比如轮子前后左右转一转，把“前腿”抬起，会试着走出来。

当然，除了被卡，专家们也为月球车准备了多套自救措施。姚燕安介绍，假如掉到沟里，轮腿复合式系统就可能伸开，试着爬上来。

新型材料要耐巨大温差

公开资料显示，月球车受到辐射加热，极限温度可达150℃。未受光部位，温度则为零下130℃─零下160℃，月球夜间可达零下180℃，有些地区甚至达零下200℃。

专家说，温差很大易造成材料变形，所以月球车材料要做到“同性不冷焊，异性不裂断”。

专家解释说，同种材料，在真空高低温下，可能会“冷焊”粘在一起，而合金材料不同物质会

分离造成断裂。所以，在选择材料时，必须避免这些情况。专家预计，中国所用材料，可能会选择更新的优质材料。

承担任务

2012年国防科技工业工作会发布消息称，中国探月工程二期嫦娥三号任务已经圆满完成月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验，月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验，技术方案得到验证，该工程研制取得重大进展。

“嫦娥三号”任务是中国探月工程二期的关键任务，将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥操作、运载火箭直接进入地月转移轨道等关键技术，实现中国首次对地外天体的直接探测。“嫦娥三号”将携带中国的第一台月球车于2013年奔月，也就是说，国产月球车将是下一阶段探月工程的亮点之一。

着陆点

按照原先公布的计划，嫦娥三号的预选着陆区有5个，分别是虹湾、酒海、湿海、开普勒和阿里斯基撞击坑。但综合各方面情况，虹湾地区的地势相对平缓，最适合飞行器着陆。为给“嫦娥三号”落月选址，嫦娥二号卫星对虹湾地区拍摄了分辨率达1米的“特写”图片。虹湾影像图上看到，该地区并不像人们想象中的那样平坦，地形坑坑洼洼，遍布米级甚至几十米直径的环形坑，同时还有许多，分布在环形坑底部、坑壁及坑缘地区的约米级零散石块。

亮相珠海航展的月球车

对此李春来表示，与月表其他地方相比，虹湾地区相对平坦，但月球着陆器对地面平整度的要求非常高，在虹湾地区着陆并非没有风险，需凭借高分辨率的数据，开展进一步分析验证，才能做出最终选择。

验证过程中，研究人员要对该处地形的平整程度、撞击坑情况、地质背景、石块大小及分布情况进行分析研究，以获得的地形数据、图像数据和统计分析数据作为试验论证的依据。同时他介绍，着陆点的选择通常不止一个。“发射窗口确定在几月、具体发射时间是在窗口的第几天，这些因素都会给着陆点的位置变化带来影响。所以需要多个预备着陆点”。

据国家航天局网站消息，“2012年世界空间周”科普报告会上透露，月球探测器“嫦娥三号”有望于2013年发射，着陆地点定为月球虹湾地区。

嫦娥三号背负着首次实现在地外天体表面无人自动巡视、首次实现探测器月夜生存、首次建立覆盖火星探测范围的测控通信网、首次自主开展月面就位科学探测等方面的任务。而现在正在太空飞行的嫦娥二号将在太空工作到最后一刻，然后长眠太空。

月球软着陆

新华网北京3月13日电（余晓洁、蔡金曼）记者13日从国防科工局获悉，嫦娥三号探测器计划2013年发射，进行月球软着陆探测与月面巡视勘察。

探月工程二期的主要目标是实现月球软着陆探测与月面巡视勘察，包括嫦娥二号、嫦娥三号和嫦娥四号任务。嫦娥三号任务是其中关键一步，将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥操作。这将是我国首次实现地外天体上的软着陆，标志着我国月球和深空探测技术的新跨越。

2013年2月，国防科工局发布了二期工程“先导星”嫦娥二号卫星获得的7米分辨率、100%

覆盖全月球表面的全月球影像图，这是目前国际上分辨率最高全月球影像图。

嫦娥二号在国际上首次实现从月球轨道飞往日地拉格朗日L2点开展科学探测。嫦娥二号已在L2点安全绕飞6个多月，获取了大量空间环境科学数据。[6]

2任务经过

发射

2013年12月2日01：30，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭托举着嫦娥三号探测器成功进入地月转移轨道。

01时30分，火箭点火。

01时30分00秒344毫秒，火箭起飞。

第140秒，助推器分离。

“嫦娥三号”飞行轨道示意图

第150秒，一二级分离。

第230秒，抛整流罩。

第340秒，二三级分离。

第590秒，三级一次关机。

第830秒，三级二次点火。

第1140秒，器箭分离。

约47分钟，太阳能翻板展开。火箭发射取得圆满成功。

轨道修正

在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号成功实施两次地月转移轨道轨道修正。由于入轨精度高，原定实施的第三次轨道修正取消。

近月制动

2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动。17时53分，发动机关机，嫦娥三号顺利进入100公里环月轨道。

降轨控制

2013年12月10日18时00分，北京航天飞行控制中心向嫦娥三号注入调姿和变轨参数。20时37分，嫦娥三号进入月球背面区域。21时20分，嫦娥三号发动机成功点火，开始实施变轨控制。21时24分，嫦娥三号重新回到月球正面，根据地面测控站监视数据分析判断，嫦娥三号已由距月面平均高度约100千米的环月轨道，成功进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的椭圆轨道。

3研制进展

探月工程二期嫦娥三号任务自2008年2月立项以来，先后完成了21个月的方案设计、26个月的初样研制和20个月的正样研制三个阶段，完成了设计分析仿真、产品试制生产、试验验证、独立评估、质量复查等研制建设工作。飞行产品基本就绪，探测器系统完成总装、各种大型试验和出厂评审，整装待发；运载火箭系统完成总装和第一次出厂测试，可按计划出厂。

发射场系统、测控系统、地面应用系统经审查都已具备执行任务能力，发射场系统完成了场

区厂房、设备设施改造和靶场合练工作；测控系统完成深空站研制建设及系统间联试工作；地面应用系统的软硬件建设、试验验证、系统间联试工作已经完成。

2012年初嫦娥三号转入初样研制。

中国探月工程“三步走”之第二步：登陆月球

2012年3月13日，国防科工局确认，经探月工程重大专项领导小组会议审议，我国探月工程二期嫦娥三号任务正式由初样研制转入正样研制阶段。[6]

2012年5月，嫦娥三号卫星有效载荷分系统在产品性能、技术状态、质量问题、元器件、工艺、原材料、软件/FPGA、可靠性、安全性、数据包等12个方面，接受了初样鉴定产品质量复查。复查结束后，有效载荷分系统将按照复查结果查漏项、补不足，确保正样产品质量。

2012年7月初，记者从中国航天科技集团公司获悉，嫦娥三号研制进展顺利，探测器已完成发射场合练，着陆器完成中心舱结构部装，各项大型试验和测试工作正在稳步推进。2012年8月初，嫦娥三号着陆器正式开始了正样阶段测试。负责测试任务的五院总体部组织召开了“嫦娥三号探测器正样阶段电测动员会”，全面布置嫦娥三号探测器正样电测工作。据悉，正样的测试内容较初样有较大变化，测试状态十分复杂。为了确保完成整器电测工作的问题，该部首先加强策划，借鉴试验队的管理模式，加强保障条件落实、加强质量控制、加强测试覆盖性分析，加强数据判读、加强规章制度和岗位职责的落实、加强过程保密与大工序交接等环节控制，确保按时完成电测任务。

2012年11月，嫦娥三号着陆器热试车力学试验工作圆满完成。该试验是着陆器推进系统试车试验前一次重要的力学性能考核，也是验证推进系统设计状态是否满足“嫦娥三号”在轨运行性能要求的重要前提。

2013年5月，嫦娥三号开始“登月”前的最后一项大型系统试验——热试验。这也是嫦娥三号最后一项大型系统试验开始。

2013年8月28日，探月工程重大专项领导小组审议批准了嫦娥三号任务由研制建设阶段转入发射实施阶段。嫦娥三号探测器将于今年底由西昌卫星发射中心择机发射。[7]

2013年9月11日凌晨，嫦娥三号探测器各部件被装上货运拖车，从航天科技集团所属五院出发，运往首都机场。之后，嫦娥三号探测器搭乘大型专用货机运抵西昌。[8]

发射时间

发射轨迹示意图

全国政协委员、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席专家叶培建接受新华社记者专访时透露，嫦娥三号将于2013年在西昌卫星发射中心发射，并将实现月面软着陆。

他说，带“腿”带轮子的嫦娥三号月球探测器对中国来说是一种全新的航天器，也是中国第一次研制，技术难度很大。“嫦娥三号面临的最大难度是如何稳稳当当落在月球上。”叶培建说，必须是软着陆，不能硬撞，但软着陆不能使用降落伞，因为月球是真空，只能是一边降落，一边用反推力把发动机的速度降下来。

他认为，通过攻关，相信嫦娥三号月球探测器将实现一系列技术突破，以保证顺利完成探月工程二期“落”月任务，即实施月面软着陆和巡视勘察。

“2013年左右，嫦娥三号将实现中国月球着陆器着陆月球的目标。”叶培建透露，嫦娥三号预选着陆区共有5个：虹湾、酒海、湿海、开普勒和阿里斯基撞击坑，第一次任务时，虹湾地区是首选，这个地区较平坦，光照好，易观测。

叶培建表示，嫦娥三号着陆器将携带7台科学仪器，还有几台照相机，进行不同的科学探测任务，能够拍摄地球和地球以外的天体；月球车则携带8台仪器，包括全景相机、测月雷达等。月球车在月球上将实现自动导航、自动拐弯、自动选择路线、自动爬坡、自动避开障碍，然后自己或经着陆器把数据传输回地球。

2013年8月，国家国防科工局探月与航天工程中心主任李本正透露，“嫦娥三号”探月卫星将于2013年12月发射，其携带的“中华牌月球车”将可在月球工作三个月到半年，之后永远留在月球。[9]

2013年8月28日，从国家国防科技工业局获悉，探月工程重大专项领导小组召开第十一次会议暨嫦娥三号任务进场动员会，审议批准了嫦娥三号任务由研制建设阶段转入发射实施阶段。嫦娥三号探测器将于今年年底由西昌卫星发射中心择机发射。

2013年11月30日，发射场区指挥部决定，"嫦娥三号"探测器将于12月2日1时30分，在西昌卫星发射中心发射。[10]

发射地点

登月器模拟图

外界猜测，如果条件成熟，嫦娥三号探月卫星或许会移至海南航天发射场发射。海南航天发射场建成后，将成为中国继酒泉、太原、西昌之后的第四个卫星发射场，也将是中国发射条件最优越的发射场。

由于已建成使用的3个发射场不是戈壁沙漠就是黄土高原，再就是深山老林，其运输条件很难满足未来5米直径大型运载火箭的转场需要，而通过海上运输，此难题便迎刃而解。“嫦娥三号”有望于2013年发射，而于2009年9月开建的海南航天发射场也称将在2013至2014年间建成并投入使用，加之该发射场又是由西昌卫星发射中心承建，所以外界一度认为“嫦娥三号”有望在海南发射。

其实嫦娥三号的真正发射地点是在西昌卫星发射中心。2013年8月28日，中国国家国防科技工业局对外宣布，探月工程重大专项领导小组当天召开第十一次会议暨嫦娥三号任务进场动员会，审议批准了嫦娥三号任务由研制建设阶段转入发射实施阶段。嫦娥三号探测器将于今年年底在西昌卫星发射中心择机发射。

工程要闯七道坎

国防科工局新闻发言人吴志坚说，“嫦娥三号工程实施要闯七道…坎?，包括多窗口、窄宽度准时发射，月面软着陆，两器分离，月地间遥操作，月面生存，测控通信，地面试验验证等。”北京大学地球与空间科学学院焦维新教授认为，7大难点没有程度之分，是一个综合体，其中能否安全在月球表面着陆是关键。因为月球没有空气，着陆器不能像飞船在地球降落一样利用空气阻力，需要采取新的方式。

焦维新表示，月球上夜晚气温在零下100多摄氏度，无法用往常的太阳能发电“供暖”，其生存能力将受巨大考验，要采取许多新的技术来应对。“一般采取的措施，就是带一个核电源。”焦维新说，除了巨大的温差，由于月球没有大气层，没有磁场保护，一些带电粒子和紫外线等可以直接到达月球表面，所以对仪器部件的抗辐射性要求高。新京报记者邓琦

嫦娥“落月”首选虹湾

专家称，其他国家尚未勘查虹湾，“玉兔”将工作3个月

嫦娥三号着陆器“落月”难在哪？“玉兔”在月面能跑多远？中科院院士、中国探月工程领导小组高级顾问欧阳自远接受了记者采访。

落在何处？

将在月球虹湾区着陆

记者：嫦娥三号将在月球何处降落？降落区的大致情况如何？

欧阳自远：按计划，嫦娥三号将在月球虹湾区着陆。虹湾区地处月球的北半球、西半球，在月球正面的雨海区西北角。所谓月球正面，也就是月球朝向地球的这一面。月球自传一周和绕地球一周约28天，所以地球上的人们永远只能看到月亮的一半，看不到另一半。

月球上有很多地方以“海”“洋”命名。古人望月，以为看到的是海，其实不是。月球上有些地方被撞出大盆地，盆地下面有很多岩缝。火山喷发，又把一些坑填得比较平了。望月时看到的黑斑，其实大多为石头，比如黑色的玄武岩。

虹湾是约39亿年前砸出来的一个坑。这一砸把很多石头溅射出去，堆积到旁边，在盆地附近形成一段像彩虹一样的弧。因此得到一个浪漫的名字——虹湾。

为何选虹湾？

虹湾是月球研究的空白

记者：嫦娥三号为何选择虹湾作为着陆区？

欧阳自远：着陆区首先通讯要好，第二阳光要好，第三可以研究的科学问题多，第四相对比较平坦，第五其他国家还没有去勘查过。美国和前苏联月球探测到的较多的地方是月球赤道附近，高纬度地区不多。

虹湾是月球研究的空白，我们希望了解那里的知识。比如有什么石头，成分是什么，起因如何。

另外，嫦娥二号为了保障嫦娥三号“落”得安全，不至于掉到大的月坑里，已经用CCD立体相机对虹湾进行了局域超高分辨率立体成像。嫦娥二号实际获得的全月图分辨率为7米，虹湾区分辨率约为1米。

据嫦娥二号CCD相机研制单位中科院西安光机专家介绍，在嫦娥二号全月影像图中，直径大于21米的月坑可识别。而在虹湾区局域成像中，直径大于3米的月坑清晰可辨。[11]

嫦娥三号任务运载火箭启程赴西昌发射场

记者27日从国防科工局获悉，执行探月工程嫦娥三号任务的长征三号乙遥二十三运载火箭当日从北京启程，搭乘专列前往西昌卫星发射中心，为年底的发射任务做准备。

嫦娥三号

据介绍，长征三号乙遥二十三运载火箭为捆绑式三级液体运载火箭，由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院为主研制。与发射嫦娥二号卫星的火箭相比，这枚火箭采用了多项新技术，进行了多项技术状态更改，突破了多窗口、窄宽度发射和高精度入轨技术，进一步提高了可靠性和安全性。

长征三号乙遥二十三运载火箭计划于2013年11月1日抵达发射场。火箭进场后，将陆续展开有关装配和测试工作。已于2013年9月12日进入西昌卫星发射中心的嫦娥三号探测器各项测试工作进展顺利，嫦娥三号任务准备工作正有序展开。

探月工程是我国16项国家科技重大专项之一，承担“落月”任务的嫦娥三号是探月工程“绕、落、回”三步走中的关键一步，将实现我国航天器首次地外天体软着陆和月面巡视勘察，具有重要的里程碑意义。嫦娥三号任务自2008年2月立项以来，先后经历了21个月的方案设计、26个月的初样研制、20个月的正样研制，正整装待发。[5]

突破

据了解，“嫦娥三号”是我国第一个月面软着陆探测器，开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察，还将突破在严酷环境下生存以及深空测控通信等关键技术。有关负责人表示，“嫦娥三号”任务的实施，将使中国航天相关技术实现巨大跨越。

据了解，嫦娥三号已经完成总装，正在总装测试大厅进行电测试，嫦娥三号上的产品已经陆续组装到卫星上，各个单机组合以后，互相之间的性能是否匹配，组成一个探测器后性能是否满足预期设计的指标要求，要进行验证测试。

据专家介绍，由于要实现落月任务，嫦娥三号的结构与嫦娥一号和二号有所不同，包括两个系统，一个是着陆器，另一个是巡视器，也就是俗称的月球汽车。发射升空后，着陆器带着巡视器经过奔月、环月后，最后着陆于月球表面。

据了解，除了敏感器和自主导航仪器外，还有降落时用的大推力发动机、着陆缓冲机构等都是新研制的产品，这些新研制的产品比例超过80%。

最后准备

“嫦娥”这个美丽的名字，一直以来都寄托着人们对月亮的无限向往，因此“嫦娥奔月”的神话在民间流传了几千年。如今，登九天揽月将不再只是传说，甚至已经可以掐指计算。日前，中国航天科技集团公司的科研团队已经在为嫦娥三号探测器这位美丽“姑娘”的奔月之旅，做着最后的准备。

四月的北京，天气已经转暖，和煦的春风扑面而来，带给人们无限惬意。

可是，在北京唐家岭的五院卫星总装试验大厅（以下简称AIT大厅）内，却是另一番景象——恒温恒湿的高净度空气中，弥漫着一股紧张的气氛。

技术人员们忙碌的身影让人感觉到，这里的工作紧张而有序。

在AIT大厅内，五院总装与环境工程部的试验人员们正在进行嫦娥三号探测器的热试验准备工作，通过本次试验来最终确认其能否忍受在奔月、落月过程中所要承受的严峻考验。在月球上，受光部位的极限温度可达150℃，未受光部位的温度则为-130℃～-60℃，而到了夜间，温度会降到-180℃，有些地区甚至低至-200℃。

为了使嫦娥三号能够承受这样恶劣的环境考验，所做的一切准备都显得至关重要。

在AIT大厅里，嫦娥三号这一原本大家想象中的“淑女”，看起来更像是一位威风凛凛、身披“金甲圣衣”的将军。

原来，为了能够更加真实地模拟太空环境，技术人员为她穿上了一件“盔甲”——这件“盔甲”由3000余片外热流以及中、高、低温多层组件编织而成。

嫦娥三号将穿着这身“盔甲”在真空热模拟试验器内待上40多天，期间将接受高温炙烤和低温寒冷这样冰火两重天的考验。

热试验开始之前，在现场指挥人员的口令下，所有试验人员全神贯注、各司其职，根据指挥岗的调动，小心翼翼地将嫦娥三号探测器轻轻吊起。

只见嫦娥三号缓缓升到厂房30米的高空，大有“身披金甲圣衣，脚踏七彩祥云”的架势。

在高空短暂悬停调整后，嫦娥三号探测器被轻轻地放入试验器中。

从侧面看过去，“嫦娥”置身于漆黑的环境，仿佛进入了传说中的“广寒宫”。而就是在这里，她将开始她登月前的最后一项大型系统试验——热试验。

“热试验将分为两个阶段进行。第一阶段是着陆器和巡视器一起进行试验；第二阶段这两个部分将分别进行试验。与以往不同，此次嫦娥三号探测器将实现月球软着陆和巡视探测的新任务。”嫦娥三号调度田帅向记者介绍道。

未来，当嫦娥三号探测器着陆月球之后，巡视器——也就是人们常说的“月球车”，将在月球表面巡游，着陆器则定点守候。

巡视器需要完成为期90天的月球探测任务，并抓取月壤在巡视器内进行分析，之后将得到的有关数据直接传回地球。在这90天内，巡视器巡游的范围可达到5平方公里。

另外，值得一提的是，此次嫦娥三号着陆器上携带的极紫外月基天文望远镜、极紫外相机，以及巡视器上携带的测月雷达，都是世界月球探测史上的创举。

“嫦娥三号探测器将首次获得月球降落和巡视区的地形、地貌、地质构造等信息，还将首次实现月夜生存。这将是我国探月…三步走?战略中极为关键的一步，她的表现值得我们期待。”嫦娥三号总设计师孙泽洲充满信心地说。

2013年10月16日，国家国防科工局和中国航天科技集团公司在北京联合组织召开嫦娥三号任务长征三号乙运载火箭出厂评审会。承担嫦娥三号探测器发射任务的长征三号乙运载火箭顺利通过专家评审委员会的出厂评审。长三乙火箭将于10月月底进场，按照计划，嫦娥三号将于2013年12月在西昌卫星发射中心择机发射。[12]

完成总装

承担中国探月工程落月任务的嫦娥三号月球探测器将于2013年年底择期发射，实现中国航天器首次在地球以外天体软着陆。[13]

执行发射任务的长征三号乙运载火箭已运抵西昌卫星发射中心。2013年11月1日开始了相关的测试工作，这也标志着嫦娥三号任务全面展开。此外，已经到达发射场的嫦娥三号月球探测器也已经完成总装，正在进行飞天前的测试。[13]

嫦娥三号已于2013年12月2日1时30 分发射成功。

4技术特点

嫦娥三号卫星(11张)

2010年6月，中科院院士、中国绕月工程首席科学家欧阳自远透露，计划于2013年发射的“嫦娥三号”卫星将实现软着陆、无人探测及月夜生存等技术创新。[14]

中国国家国防科技工业局7月底曾表示，中国探月工程嫦娥三号任务正样研制进展顺利，2013年下半年择机发射。

他表示，嫦娥三号创新性将主要体现为中国首次实现在地外天体表面无人自动巡视、首次实现探测器月夜生存、首次建立覆盖火星探测范围的测控通信网、首次自主开展月面就位科学探测等4个方面。

每年的10月4日至10日是联合国设立的世界空间周，中国宇航学会北京举行2012年世界空间周科普报告会，欧阳自远在科普报告中说，嫦娥三号任务的技术目标包括掌握地月转移轨道发射技术、突破月球软着陆技术、突破月面巡视技术、掌握探测器间相互通信技术、试验月夜生存技术，其主要科学任务是月面地形地貌探测、月壤综合探测、月球动力学研究和空间天气探测与研究。

据中国探月工程领导小组高级顾问、中国科学院院士欧阳自远介绍，即将于2013年左右发射的嫦娥三号探测器有三大亮点。在嫦娥三号配置的多种科学探测仪器中，有三台仪器都将实现国际上首次科学探测。

1.在着陆器的顶部安装了一台近紫外光学望远镜，将实现国际上首次利用月基光学望远镜开展重要天体光变的长期连续监测和低银道带的巡天观测。主要监测致密双星、活动星系核、短周期脉动变星等。

2.在着陆器的顶部安装了一台极紫外相机，将对地球周围的等离子体层产生的30.4nm辐射进行全方位、长期的观测研究。这是国际上首次在月面上利用极紫外相机对地球空间等离子体层实施大视域一次性的极紫外成像，从整体上探测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子层极紫外辐射的影响，研究等离子层在空间天气过程中的作用，并能提高我国空间环境监测和预报能力。

3.在月球车的底部安装一台测月雷达，这是国际上首次直接探测30米深度内月壤层的结构与厚度和数百米深度内月壳浅层的结构。

长征3号乙增强型火箭发射

嫦娥三号在西昌卫星发射中心发射，使用增强的长征3号乙运载火箭。[14]

月夜生存

月球晚上的温度是零下180℃，而且一天黑就是半个月，如果不能持续提供能源，保证一定

温度，所有的仪器都会冻坏，唯一能满足这种要求的是原子能电池，可连续工作30年，这项技术中国已经攻克。

软着陆

软着陆是踏上另一个星球进行实地科学探测的第一步，是所有探测活动中最为重要的环节。软着陆方式分为

嫦娥三号卫星

降落伞式，缓冲气垫式和火箭反推式三类。欧阳自远介绍，在月球表面降落从某种程度上说比在火星降落要难的多。

月球上由于它没有大气，是真空状态，所以降落伞是不能用的，气垫也没办法，它外面是真空，气垫它会极度的膨胀的很快，唯一的一个选择就是整个的降落的过程完全用着陆器底下的发动机往反方向在底下往上推，减少着陆器的下降速度。

而这种软着陆方式对于发动机控制技术，月球着陆器的姿态控制技术都提出了很高的要求。嫦娥三号在月表着陆主要分为探测器接近月面、软着陆发动机点火、着陆撞击直至稳定三个阶段。

大概一直下降到100米高度的时候我们要悬停，就停在那儿了。嫦娥三号的着陆器确实有很好的功能，有智能，它对月球表面就看得很清楚了，它来选择自己挪动一点位置，看到底下是特别特别平缓的地方，它就会决定在这个地方下降，完全可以控制。软着陆就进行到了第二个阶段。除主发动机外，软着陆发动机降开始工作。

控制人员就在它下降的过程当中发动机反推，这个当然都算好了，用多大的能量，发动机点火多少时间，慢慢慢慢让它降下来，最后到达距月面4米高的地方，那就是比一层楼高一点吧，把所有的发动机关掉。

再开的话，月面上的尘埃、灰尘都会把它吹起来，这样的话要影响以后的工作，也影响安全，所以到了4米高的时候让它的速度达到零，然后把所有的发动机关掉，4米高就让它自己掉下来，就是自由落体了，当然能确保着陆器上所携带的东西以及月球车能够完整的，完好的，安全的降落在月球表面。

嫦娥三号月球着陆器的悬停避障、缓速下降、分阶段软着陆等多项关键试验已经圆满完整，整套技术方案也得到了验证。

降落地点：嫦娥三号预定的登录地点是北纬44度的虹湾，是在雨海西北扩展开来的一个玄武岩熔岩平原。

月球车

“嫦娥三号”最大的特点是携带有一部“中华牌”月球车，实现月球表面探测。欧阳自远表示，从“嫦娥三号”卫星着陆器中走出的月球车，将是我国自行研制的具有最高智能的机器人，它可以实现自我导航、避障、选择路线、选择探测地点、选择探测仪器等，在它上面还安装了一台雷达，可以边走边探测月球内部的结构变化，此外着陆器上搭载了七套设备，包括一套天文望远镜，这在世界上尚属首次。另外，“嫦娥三号”还将克服温度在零下180℃环境下的月夜长期生存难题。

中国探月工程计划为“绕”、“落”、

嫦娥三号卫星将实现落月进行月面

“回”三步，待实现“落”月任务后，探月工程三期工程将最终实现探月器的成功返回。欧阳自远介绍，届时将由月球车在月球表面进行打钻取样。

这些采集的样品最终会放置在返回舱内，返回舱自己发动发动机，离开月球表面，进入绕月空间，加速离开月球，最后控制飞向地球，返回舱进入大气层后，可使用降落伞将所有样品安全降落在地球上，以进行充分利用。

降落伞

2012年9月19日，我国月球探测工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远在天津召开的发展中国家科学院第23届院士大会上表示，我国探月工程正在为2013年“嫦娥三号”探测器“软”着陆月球做准备。

“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，也是承前启后的关键一步。它将实现我国航天器首次在地外天体软着陆，开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察。“嫦娥三号”任务正样研制进展顺利，各项工作抓紧推进。

“稳稳当当地在月球表面实现…软?着陆是一个难题。”“嫦娥一号”是撞月“硬”着陆。“嫦娥三号”是“软”着陆，不能使用降落伞。研究团队已计划在接近月球表面时首先利用反作用力缓冲，然后让“嫦娥三号”自由落体实现降落。

落地后随之而来的难题是抵御巨大的温差。月球上的一天相当于地球上一个月，夜晚温度最低时达到零下180多摄氏度，白天温度大都在100摄氏度以上。“这对电子元器件是一个巨大考验。”欧阳自远表示，探月工程团队已经有完备的计划，特别是将首次使用我国自主研制的原子能电池，抵御严寒、酷暑的考验。

欧阳自远还透露，“嫦娥三号”将采取定位探测与巡视探测相结合的方式。着陆器着陆后就不能移动了。它配备的多台照相机将对周围的地形地貌进行拍摄。月球车将在月球表面自主“行走”。

“…嫦娥三号?将创造多个…第一?。”欧阳自远说，它将第一次在月球安装月基天文望远镜。月球上没有大气，比在地球上观测效率要高得多。月球车上将首次配备360度全景相机、红外光谱仪和X射线谱仪。

欧阳自远表示，我国有望在2017年实现月球采样与返回，对登陆地点附近区域的月球表面资料进行更详细的收集，从而完成无人探月工程“绕、落、回”三个探测阶段，为下一步载人探月奠定基础。

技术风险

嫦娥三号卫星

以技术程度来看，中国国内火箭发射风险也不小。没有可靠的数据。对比美、苏、欧、日的火箭技术，火箭发射爆炸伤人的事故并不罕见。所以大多数火箭发射基地都建造在地广人稀的近海和内陆地区（大家有条件可以在google earth上搜索一下苏联拜科努尔、法属圭亚那和美国的肯尼迪发射基地，看看周围环境）。

但英国BBC有个中国火箭发射失败导致一个村庄被摧毁的纪录片恶意造谣，据查证1996年2月14日那次长征三号乙发射失败爆炸的地点正好在航天工程技术人员住的宿舍附近，伤亡人数也没这么多，对于此次事件，可以参考纪录片《撼天记》。

2013年12月10日21时20分，嫦娥三号成功实施降轨控制，进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的椭圆轨道。

此次变轨是嫦娥三号进入动力下降段前最后一次轨道调整：变轨后的嫦娥三号将对飞行姿态、软着陆数据等再次确认。大约四天后，它将从距离月面15公里的近月点开始软着陆，最终降低到月球表面。

四天中，航天人员会对软着陆过程的相关主要事件进行再确认，比如动力下降段我们需要的敏感器，对敏感器进行测试和状态确认。一旦实施月面软着陆，嫦娥三号将经历发射升空后又一段动力下降段。在动力下降段中，嫦娥三号要完全依靠自主导航控制，完成降低高度、确定着陆点、实施软着陆等一系列关键动作。地面测控和人为干预基本没有效果。

月面软着陆这十几分钟甚至可称为“黑色750秒”，在这个时间段内测控都跟不上了，嫦娥三号是事先需要把这个程序都设定好的。嫦娥三号月面软着陆将首选较为平坦的虹湾地区，但月球表面仍然存在坡度、石块等不确定地质条件。嫦娥三号携带的测距、测速仪、激光成像敏感器等将发挥“眼睛”的作用，不仅能对月球表面快速扫描，甚至可以绘制出三维立体的月球表面影像进行分析、判断。

探测器着陆系统在一公里左右有一次光学成像，大范围找一个相对平的地方挪到那附近，然后一百米悬停的时候再找一次，找一个相对平的地方，然后会落下去。为了避免扰动月尘，嫦娥三号在距离月球四米左右的高度关闭反推力发动机，进行自由落体。此时，着陆器下部，四个具有吸收能量作用的金属腿型结构将起到缓冲作用。嫦娥三号一旦稳稳地站在月面，它将实现中国航天器首次地外天体的软着陆。

即使月面是平的，这个着陆器也不一定四个腿同时着地，肯定有先后，因而它的压缩形成就不一样，嫦娥三号可以容忍15度倾斜不会翻。月壤的承载强度随着深度的增加，不会陷得太厉害。

5发射意义

嫦娥三号选择与以往不同区域着陆；月面软着陆就位探测与月球车巡视勘察二者同时进行并有机结合，将获得比以前更有意义的探测成果；

“嫦娥三号”携带“中华牌”月球车

在国际上首次利用测月雷达实测月壤厚度（1～30米）和月壳岩石结构（1～3千米）；

首次在软着陆地点利用数据转发器精确测定地月间距离，进行月球动力学研究；

首次开展日地空间和太阳系外天体的月基甚低频射电干涉观测，进行太阳射电爆发与空间粒子流、光千米波辐射、日冕物质抛射行星低频噪声和太阳系外天体的甚低频观测研究；

首次在月球上采用极紫外相机观测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子层极紫外辐射的影响，研究该等离子层在空间天气过程中的作用；

首次进行月基光学天文观测，研究太阳系外行星系统、星震和活动星系核。[15]

作为我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，也是承前启后的关键一步，嫦娥三号此番出征意义重大，是我国空间科学研究和太空探索的又一个重大行动。

嫦娥三号将实施我国首次月球软着陆和月面巡视勘察任务，这也是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。作为我国自主研制的首个月球探测器，嫦娥三号80%以上的技术和产品为全新研发并首次执行任务，需要攻克的关键技术多，技术难度大，实施风险高。许多新的技术要求，都是我国相关科研机构和企业经过不懈努力、艰苦攻关才得以实现的，充分体现了广大科技工作者、航天工作者团结奋战、勇于探索、求真务实、精益求精的优良传统和作风。

当今世界，探测、开发和利用月球，已成为空间科技领域竞争的战略制高点。起步于半个世纪以前的月球探测，推动了一系列科学技术的进步和创新，催生了一大批新兴产业。作为16个国家科技重大专项之一的探月工程，是一项多学科、高技术集成的系统工程，其实施不仅推动我国航天研发、制造、应用能力和水平的跃升，而且带动了信息技术、微电子、新材料等领域一批新技术及其产业化发展，推动了空间科学、空间技术应用，产生显著的经济社会效益，极大地振奋了民族精神。此次嫦娥三号任务取得的所有数据将向全球开放，这也是我国为和平开发利用太空、促进世界科技进步做出的重要贡献。

当前，全党全国上下正在深入学习贯彻十八届三中全会精神。嫦娥三号的出征，是科技界贯彻三中全会精神、实施创新驱动发展战略的一项重大举措。太空探索征途漫漫，科技创新永无止境。衷心希望广大科技工作者、航天工作者不辱使命，不负重托，圆满完成各项任务，为实现中国人的太空探索梦想、为书写“中国梦”的伟大篇章而不懈奋斗！[16]

6航展首秀

2012年11月13日，“嫦娥三号”月球着陆器实物模型在珠海航展的首“秀”吸引了众多眼球。官方透露，中国预计于2013年择机发射“嫦娥三号”探测器。

月球车模型

“嫦娥三号”着陆器是一个巡视器和着陆器组成的合成体，有着四条腿和六个轮子。中国航天科技集团宇航部副部长李东告诉记者，巡视器则位于着陆器顶端，在巡视器的桅杆上有两对相机和一根定向天线，下面的白色机械臂则用于对月表成分进行探测，中国“嫦娥一号”和“嫦娥二号”已经实现了对月球进行环绕探测，并形成月球的全像图片；预计于2013年择机发射的“嫦娥三号”探测器则将在月面行走。

据介绍，所谓的“行走”，就是“嫦娥三号”着陆器在月面落地时，将放开自带滑梯，巡视器由此释放并行进，开始自行工作，把月面图像及地质地貌情况，通过遥感器发回到地面。

在“嫦娥三号”完成突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥操作、运载火箭直接进入地月转移轨道等关键技术目标后，中国将研制着陆器、上升器、返回器、轨道器，突破月面起飞、月球轨道交会对接等一系列关键技术，从而实现从地外天体采集样品返回地球的目标。

7征名活动

探月工程有关负责人表示，通过开展广泛征名活动，能够增进群众对中国实施探月工程重大意义的深刻了解，展示中国探月与航天工程的国家形象，鼓励广大青少年对科学知识的强烈追求，激发全国人民和海外同胞的爱国主义热情。本次全球征名活动于2013年9月25日启动，拟定初选10个方案，届时11月上旬，按程序报批，将经批准后确定1个最终入选名称，适时举办命名仪式正式公布，并对入围前10名参选作品的作者颁奖。部分获奖者将有机会免费亲临西昌现场观摩嫦娥三号发射。[17]

此次征名活动分三个阶段组织实施：

嫦娥三号

第一阶段，从2013年9月25日至2013年10月25日，为征名提交、遴选入围阶段。参与者可以通过登录新华网、腾讯网在线提交作品。评审委员会将对全部征集名称方案进行遴选，最终选出10个初选入围名称方案，并由新华网、腾讯网及相关媒体集中发布。

2013年10月25日嫦娥三号月球车全球征名活动第一阶段结束，征名活动评委会10月26日初选出玉兔号、探索号、揽月号、钱学森号、追梦号、寻梦号、追月号、梦想号、使命号、前进号10个名称进入为期一周的网友投票。从10月27日开始，全球网友可以登录新华网、腾讯网参与投票。[18]

第二阶段，从2013年10月26日至2013年10月31日，为网络投票、终审揭晓阶段。通过新华网、腾讯网接受公众对10个初选入围名称方案进行投票评议，并由评审委员会进行终审，与公众投票结果加权计算，确定3个入选方案并排序。

第三阶段，2013年11月上旬，按程序报批。将经批准后确定1个最终入选名称，适时举办命名仪式正式公布,并对入围前10名参选作品的作者颁奖。部分获奖者将有机会免费亲临西昌现场观摩嫦娥三号发射。[19]

为确保本次活动热烈有序展开，成立了由探月工程有关领导、专家和社会文化名流代表、权威媒体代表等共同参加的征名活动组委会和评委会，统筹指导征名活动的评审。此次活动还邀请了公证机关对评审过程的重要环节进行监督和公证，以保证征名评审活动公开公平公正。[20]

嫦娥三号月球车征名网络投票阶段2013年11月5日截止，最终玉兔号、追梦号、钱学森号、探索号、揽月号、寻梦号、追月号、梦想号、使命号和前进号10个名称方案被大家最终选出。[21]

最终定名为玉兔号。传说嫦娥曾抱着玉兔奔月，玉兔代表善良、敏捷，这个名字既突出了中国的传统文化，又让国际社会比较容易接受，也成为这辆月球车的真实写照。

8载人登月

载人登月未正式立项

登月器模型

2012年9月19日，针对中国载人登月的种种猜想，我国月球探测工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远明确表示，我国载人登月计划还没有时间表和路线图。

欧阳自远在天津举行的发展中国家科学院(TW AS)第23届院士大会上介绍说，中国的探月工程共分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。

“现在正处于第一个阶段。”欧阳自远进一步介绍说，这个阶段分为“绕、落、回”三步走。第一步是发射一颗绕月卫星，即“嫦娥一号”，对月球进行概貌性扫描。2007年，“嫦娥一号”成功发射升空，在圆满完成各项使命后，于2009年按预定计划受控撞月。

由于“嫦娥一号”完美完成了预定目标和任务，原本作为“嫦娥一号”备份星的“嫦娥二号”更改目标，为“嫦娥三号”服务，目的是让后者软着陆在月球上，从而完成第二步的“落月”。按计划，“嫦娥三号”将在2013年登陆月球。“…嫦娥二号“也已圆满并超额完成各项既定任务。”在完成前两步后，第三步是让载有月球车的“嫦娥三号”在月球完成打孔取样后安全返回。“至于如何安全返回，有关部门正在组织研究。”

欧阳自远透露说，我国在2017年将有望实现月球采样与返回，对登陆地点附近区域的月球表面的资料进行更加详细的积累和收集，从而完成无人探月工程中“绕、落、回”的三个探测阶段，为下一步载人探月奠定基础。

至于中国何时能载人登月，欧阳自远表示，我国还没有载人登月计划的时间表和路线图。“载人登月是个非常复杂的系统工程，有很多技术难题需要攻克，包括航天员出舱、航天器对接、月面返回、月面生存等等。只有掌握这些关键技术之后，中国才会结合未来国际、国内月球探测的发展情况，择机实施载人登月。”

未来执行中国月球探测工程第三步“回”计划的嫦娥五号卫星，将带着“足够多”来自月球的样品，回到地球。“回落点应该会在中国北部草原地区。”叶培建表示，根据中国月球探测计划，2020年前以无人探测为主，分“绕”“落”“回”三个阶段，即绕月探测、月球软着陆和实现月球样品自动取样返回探测。

“嫦娥五号”将实现中国第一次月球采样返回。而全国人大代表、探月工程副总设计师兼探月工程三期总设计师胡浩透露，备受关注的载人登月计划仍未正式立项，但各方关于这一问题的看法已趋于一致。

高教杯全国大学生数学建模竞赛A题嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略

承诺书 我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。 我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的报名参赛队号为（8位数字组成的编号）： 所属学校（请填写完整的全名）：许昌学院 参赛队员(打印并签名) ：1. 张彦平 2. 李晓伟 3. 吴海峰 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)： （论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填写错误，论文可能被取消评奖资格。） 日期： 2014 年 9 月 15 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

嫦娥三号物理问题(答案版)

关于嫦娥三号的热点物理问题 科技背景： 2013年12月2日，“嫦娥三号”从西昌卫星发射中心成功发射。 2013年12月6日，嫦娥三号准确进入环月近圆轨道。 2013年12月14日，嫦娥三号成功着月，降落相机传回图像。 1、“长征三号乙”运载火箭燃料燃烧后，液体变成气体，体积增大，燃烧生成的气体高速喷出来了，使火箭获得巨大的反作用力而上升。 2、喷出来的高温气体，与发射塔下面的水进行热量交换，使水的温度升高。液体变成气体，发生汽化现象，气化后的水蒸气遇冷放热又发生液化，形成大团的白雾。 3、火箭喷出的气体，对下面有力的作用，根据力的作用是相互的，火箭得到一个向上的推力，当推力大于火箭自身重力的时候它就升上天了。 4、升天的过程中它的重力势能增大，动能也增大，所以机械能一直不停地增大。总的来说，火箭上升过程中内能最终转化为机械能。 5、在大气层的时候，因为与大气的剧烈摩擦，产生了热能，摩擦生热现象是机械能能转化为内能。 6、燃料的能量转化不可能是完全的，有机械损耗和热量损失，所以热机 （填大于、小于、等于）。 7、火箭工作时燃料的化学能转换成了热能，再转换成了动能，最后变成了机械能。 8、火箭上和月球探测器上安装有摄像机和照相机拍摄记录飞行过程以及月

面照片，照相机和摄像机的镜头相当于凸透镜，能成倒立、缩小的实像。 9、控制中心和测控站是利用电磁波来传递信号，控制火箭和嫦娥三号按预定轨道运行的，嫦娥三号拍摄的月球照片是通过电磁波传回地球的。 10、物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一，1.2吨质量的嫦娥三号探测器在月球上受到的重力是2000 N。 11、绕月运动的嫦娥三号探测器受到的是非平衡力作用（填“平衡力、非平衡力），其运动状态变化着（变化着、不变）在近月点时运动加快重力势能转化为动能，而在远月点时，速度减慢，动能增大，重力势能减少。 12、嫦娥三号探测器到达月球表面后，展开太阳能电池帆板，对着太阳方向，太阳能帆板工作时，将太阳能能转换为电能。 13、嫦娥三号探测器“玉兔号”月球车使用类似于坦克或推土机上的履带装置运动，而不使用车轮，这样做是为了增大摩擦便于爬坡和翻越障碍，还可减小对月球地面的压强（增大、减小），以防陷入月球尘土中。 14、嫦娥三号探测器在国际上首次利用测月雷达实测月壤厚度(1～30米)和月壳岩石结构(1～3千米)，雷达工作原理是利用电磁波测距、测速定位。 15、月球上没有空气，不能使用降落伞降落，只能使用反推力火箭产生的阻力实现探测器软着陆，这说力能改变物体的运动状态（即改变物体的运动速度和方向）。 16、月球上没有水、没有空气，月球上一天相当于地球上一个月，白天向着太阳的一面温度最高达120?C，而夜间温度会降至–180?C,其原因除了月球没有空气不能起保温作用外，还与月球砂石尘土的比热容比较小有关系。

嫦娥四号月球探测器成功发射的感想：厉害了,我伟大的国!

嫦娥四号月球探测器成功发射的感想：厉害了，我伟大的祖国！ 12月8日2时23分，我国在西昌卫星发射中心，用长征三号 乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器开启了月球探测的新旅程！ “嫦娥四号”探测器成功发射，随后器箭成功分离，嫦娥四号成 功进入近地点约200公里、远地点约42万公里的地月转移轨道。相 比“嫦娥三号”发射，这次火箭设计入轨精度提高了30%以上。按 照计划，“嫦娥四号”经过26天的飞行，将软着陆至月球背面南极 -艾特肯盆地，从而完成“人类探测器首次实现月球背面软着陆”的 壮举。 五年前，嫦娥四号的“同门师兄”嫦娥三号成功在月球雨海西 北部软着陆，实现了我国探月工程的新突破。如今，嫦娥四号带着 全新的使命再次奔向月球，将史无前例地实现人类月球探测器在月 球背面的首次登陆，开启我国对月球探测的新旅程。中国成为世界 上第四个掌握月球探测登陆技术的国家。此次嫦娥四号成功发射， 也代表着中国在航天事业中的大进步。相信在未来，我国一定可以 将嫦娥五号成功发射，未来重载火箭的研发应用也将有序进行。 嫦娥四号探测器到达月球背面，将让人类了解以前所不知晓但 又急切想了解的月球背面的境况，包括月壤、水分、生物。 嫦娥四号今后将通过对片区域的巡视探测，获取月球背面的图片、影像，甚至表面和内部的样本，对月球表面的岩石土壤、温度、光照、浮尘的特征及形成机理、低频射电天文、演化历史等进行研究，并且利用月球背面得天独厚的无干扰低频射电天文环境进行探

索性的天文观测，为将来我国乃至人类对月球的开发利用提供第一手资料。 月球的神秘面纱必将慢慢揭开，不仅能满足人类的好奇心，还可以深入地解开某些月球之谜，如月球来自何方，如何形成，是否有生物，是否适宜人类居住和未来的移民等。 人类能够不断向上的发展，根本在于对未知的不断探索。“登月探索”便是其中之一。1959年苏联发射的月球三号太空船完成绕月飞行，拍摄了月球背面的第一张照片，正式揭开月球背面的神秘面纱。1968年美国阿波罗8号环绕月球飞行时，人类第一次用眼睛看到了月球背面。到今天，人类共发射100多个月球探测器，其中有65个月球着陆器，但没有一个在月球背面成功软着陆。因为月球的自转和公转周期相同，人类自开始抬头仰望星空的那天起，就只能看到月球的正面，而对背面一无所知。 这次的由长征三号乙改进Ⅲ型运载火箭发射的嫦娥四号实现的人类首次月球背面着陆，终于也创造出来了一个「先驱者」般意义的成就与壮举，终于为中国航天事业给弥补上了这一空白。 这是近代以来中国人首次真正的前往从没有人去过的地方！这是一个“追赶”与“超越”的分水岭，我们大致上走完了别人走过的路，开始尝试走别人没有走过的路了。希望能够看到，在越来越多的领域，在越来越多的地方，中国人开始走别人从没走过的路，尝试新的方法，到达新的远方，体验新的感受，实现新的梦想。而这一切，都发生在我的有生之年，这是多么幸运的一件事情！去别人没去过的地方，做别人没做过的事情，是民族的未来所在。 “无论是从工程意义还是科学意义上看，嫦娥四号任务都是2018年国际科学界最具看点的任务之一。作为我国建设航天强国的

嫦娥3号配电系统

□“玉兔”号月球车构造 /新华社 资料整理/覃柳洁唐宏伟制图/黄欣 晨报记者杨育才 “嫦娥奔月”即将迎来最精彩动人的一刻。按照“奔月”时间表，嫦娥三号将于12月14日在月球表面的虹湾着陆，并开始为期3个月的月面巡视勘察。 嫦娥三号将在月球上遇到哪些恶劣的环境？它将依靠什么能源在月面维持“生命”？“玉兔”月球车将如何在月面巡视工作？如何将收集到的图片、资料等信息传回38万公里之外的“娘家”地球？近日，晨报记者采访了中国航天科技集团第八研究院804、805、811所多位专家，他们代表着上海的航天实力，参与了嫦娥三号月球车的研制。 疑问1：要去的月面环境如何？ “玉兔”要承受“月宫”300多摄氏度温差，1/6g重力环境 传说中的“月宫”美妙绝伦，嫦娥会带着玉兔在月宫里翩翩起舞。但在真实的月球上，没有空气，没有水，只有高达300多摄氏度的温差。 12月2日凌晨，嫦娥三号搭乘长征三号乙遥二十三运载火箭，从西昌卫星发射中心开始其登月之旅。在经过发射阶段、地月转移段、环月段以及动力下降段之后，嫦娥三号将会在月球表面软着陆。

在接受晨报记者采访时，中国航天科技集团第八研究院第805所专家介绍说，温差是登月后的嫦娥三号首先要面对的考验。月球车的车轮、摇臂等活动部件都是金属材质，具有热胀冷缩的特性，这就对材质和加工精度提出了很高要求。如果膨胀过度，活动部件容易出现卡死等故障。 除温差外，月球1/6g的重力环境，也是一大考验。设计师表示，月球表面的土壤非常松软，而且还凹凸不平，甚至还有陡峭的高坡。在这种重力环境下，月球车巡视过程中不仅要保持平稳，还要具备较好的通过性，更不能侧翻。 在第八研究院的月表形貌综合模拟试验控制室里，科研人员在模拟月壤上进行的各项试验；1/6g重力环境则通过跟随吊挂来实现，使得月球车只有1/6的重量压在模拟月面上。 此外，月表细小的月壤还会形成悬浮颗粒，并且因为月壤带有静电，容易吸附在月球车的车轮上，这对月球车活动部件的密封提出了非常高的要求。“如果这些颗粒或沙尘进入轴承，轻则增加摩擦力，重则卡死轴承，影响月球车机动性。” 疑问2：“玉兔”到站如何“下车”？ 有“梯子”，下车全靠自身程序，风险还不小 整个“玉兔”月球车由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷共8个分系统组成。 中国航天科技集团第八研究院巡视器移动分系统设计师介绍说：“这个分系统包括6 个车轮、摇臂和差动机构，就像是汽车的底盘一样。”正是有了这个移动分系统，“玉兔”才能走下着陆器，在月表前进、后退、原地转向、行进间转向，还能爬上20度的坡道，越过20厘米高的障碍。 “着陆器释放月球车的过程，是一个比较大的难点。”上海航天专家胡震宇介绍说，从发射到月球着陆，月球车都是固定在着陆器顶部的。当着陆器着陆后，转移机构悬梯解锁，然后月球车和着陆器连接部分解锁，展开太阳能帆板并转移到悬梯顶端，最后，悬梯带着月球车往下转移，直至悬梯前端触碰月面，月球车才沿着梯子下滑到月球表面。 “之所以说这个步骤比较难，是因为月球车沿悬梯运动过程中存在着一些不可控的风险。”尽管着陆器会选择一块尽量平坦的地方着陆，但梯子伸出来的姿态比较难以控制，有可能会出现倾斜。月球车在下滑时，完全依靠自身既定的程序进行，速度会非常缓慢，但是其方向和速度都不受地面控制。 “从国际探测数据来看，世界各国对月球的探测共进行了129次，成功率是51%。从这些数据来看，探月活动风险还是很大的。”在11月26日举行的嫦娥三号任务首次新闻发布会上，探月工程副总指挥李本正表示，等月球车和着陆器落到月球上的时候，月球车从着陆器上走下来，是一个比较难的过程，也是一个非常重要的亮点。 为保证月球车能够平安地下滑到月球表面，巡视器移动分系统的科研人员进行了上千次的地面试验，以模拟验证各种姿态下的释放过程。李本正在发布会上表示，虽做了很多模拟，但对月球上的认识还是不完全和不充分的，所以存在着一定风险，也对执行任务的过程做了相应预案。 疑问3：“玉兔”在月宫如何作息？ 长达14天的白天和黑夜，只有月昼在工作，所以，“玉兔”3个月任务期里将“半睡半醒” 当月球车离开着陆器，踏上月球表面之后，就进入了月面工作阶段。据李本正介绍，嫦娥三号的着陆器和月球车上各搭载了4种有效载荷，对月面、月表进行勘察。

我国成功发射“嫦娥三号”探测器

2013年12月3日，星期二，多云，气温6℃-17℃。 我国成功发射“嫦娥三号”探测器 今天凌晨1时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。“嫦娥三号”将首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，为我国探月工程开启新的征程。 运载“嫦娥三号”的长征三号乙运载火箭完全按照“零窗口”准时发射。火箭飞行19分钟后，器箭分离，“嫦娥三号”顺利进入近地点高度210公里，远地点高度约36.8万公里的地月转移轨道。2时18分许，太阳翼展开。西昌卫星发射中心主任张振中随即宣布：“嫦娥三号”发射任务取得圆满成功。 “嫦娥三号”奔月飞行约需112小时，在此期间将视情况进行轨道修正。预计探测器将于12月6日飞行至月球附近，实施近月制动，进入100×100公里的环月圆轨道。 按照计划，“嫦娥三号”将于12月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆，开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。“嫦娥三号”探测器由着陆器和巡视器（也叫月球车）组成。 和地球一样，月球上也有开阔的平地、高原，连绵不断的山脉，陡峭的崖壁，以及幽深的大沟。搭载在“嫦娥三号”上各种探测仪器能够让这些高山、岩石“开口说话”，从它们身上读出月球的历史故事。 在月球上，除悬崖峭壁之外，几乎所有月面都覆盖着一层厚厚的月壤。这些月壤主要由频繁撞击所产生的岩石碎屑、粉末等溅射物经过46亿年的累积形成，月壤下可能隐藏着人类所需要的宝藏，例如可供人类长期使用的清洁、安全、高效的核聚变燃料氦3。 跟随“嫦娥三号”落月的测月雷达、红外成像光谱仪以及粒子激发X射线谱仪，将在月球进行实地勘探，探明月球表面的物质成分以及可利用资源。 “嫦娥三号”的着陆器上搭载了两个观测仪器——月基光学望远镜和极紫外相机，它们将把月球作为平台，观测太空深处以及地球空间环境。 除了巡天，“嫦娥三号”还会观察它的故乡，在月球上观察地球的等离子体层。

嫦娥二号卫星

嫦娥二号卫星 嫦娥二号卫星（简称：嫦娥二号，也称为“二号星”）是嫦娥一号卫星的姐妹星，由长三丙火箭发射。但是嫦娥二号卫星上搭载的CCD相机的分辨率将更高，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。“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功。 发射梗概 2010年9月29日，中国探月工程新闻发言人发布消息：嫦娥二号卫星和火箭已完成发射场区的测试和检查，测试结果正常，完全满足发射的技术条件。将于10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心点火发射，19时整起飞。如果遇到气候等原因，不能在第一窗口时间发射，还选择了10月2日和3日择机发射。 2010年10月1日18时59分57秒345毫秒，嫦娥2号点火，19时整成功发射。在飞行后的29分53秒时，星箭分离，卫星进入轨道。19时56分太阳能帆板成功展开。目前已飞入指定轨道。 发射时间 据发射中心工作人员介绍，嫦娥二号最终将从2号塔位发射升空。26日，西昌卫星发射中心的移动塔开始向2号固定发射塔靠拢。中国探月工程新闻发言人今天已经正式宣布，嫦娥二号将于10月1日的18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射到月球，开始了月球之旅。 嫦娥二号发射火箭残骸在10月1日19时11分坠落在江西省吉安市周围的村子。 发射准备 发射次日再行开放 在西昌卫星发射中心门外，大院内宽敞的林阴道上少有人迹，偶尔会有几辆挂着军牌的车辆进出，驻地泽远乡派出所的一辆警车在附近不间断巡逻。发射中心大门侧边的一条通村公路入口，昨日开始由军人把守，其间有一位当地老乡，驾驶一辆贴着通行证的面包车试图开进，但被查出车上载有多名持外地身份证的人而被拦住。 在发射中心门外的水果摊上，发现几位身穿天蓝色工装的青年人。他们身后的“航天一院”4个字，表明他们来自北京，是火箭测试队的工作人员，他们身挂的出入吊牌上，不仅贴着各自的近照，写着各自的姓名，而且还有出入证的编号。离发射中心约5公里的铁路线上，一辆写有“成都铁路局西昌工务段”字样的巡线车正在专用线上检修。住在铁路旁的一位老乡称，估计马上就会有“罐罐车”运输火箭燃料进场。 据介绍：在发射时间上，目前有关方面的工作正在按照10月1日晚7时这一时间作准备，没有特殊情况，嫦娥二号将在国庆日晚7时开始奔月旅程。飞行数据 绕月高度：100千米飞行速度：15千米/秒 由于嫦娥二号卫星第一次轨道中途修正效果非常好，卫星运行一切正常，原计划进行的第二次轨道中途修正取消。据专家介绍，轨道中途修正的目标就是把卫星在原有轨道上的速度增量拉下来，把增量控制在10米每秒以下，根据2号下午的数字来看，这个速度增量还不到1米/秒。 据介绍，嫦娥二号卫星原计划要进行三次轨道修正，由于首次修正已经实现了初步的目标，第二次的修正就没有必要了，在今后几天要择机进行第三次修正，目的就是要把卫星调整到抵达月球100千米近月点进行制动时的速度，因而中途修正是这次关键太空“刹车”的基础。据了解，从嫦娥二号卫星发射到抵达距月球100千米的时间大约为5天。 “嫦娥二号”主要任务是获得更清晰、更详细的月球表面影像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，其他探测设备也将有所改进。为“嫦娥二号”实现月球软着陆进行部分关键技术试验，并对嫦娥二号着陆区进行高精度成像。 进一步探测月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等。 运行时间 探月工程副总设计师孙辉先透露：“实际上，嫦娥二号是嫦娥一号的备用星。”,发射嫦娥一号时，为确保绕月飞行的成功，准备了两颗卫星。“如果嫦娥一号没有实现当初的目标，可能就会发射这颗备用星，嫦娥一号的任务圆满完成了，这颗卫星就成为我国探月工程二期卫星的先导星了。” 孙辉先透露，作为嫦娥三号的先导星,嫦娥二号的任务将持续半年。[2]

(课标全国卷)2020版高考物理模拟试题精编3(无答案)

高考模拟试题精编(三) 【说明】本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟． 题号一 二附加 题 总分 11 12 13 14 15 得分 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分． 1．学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法．下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是( ) A．在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想 B．伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法 C．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法 D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法 2. 如图所示，a、b两物体在恒力F作用下一起向上做匀速运动，两者的接触面是一斜面，墙壁竖直，则对两物体受力情况的分析正确的是( ) A．物体a对物体b的作用力垂直斜面向上 B．物体b可能受四个力作用

C．物体a与墙壁间一定存在弹力和摩擦力 D．物体b对物体a的摩擦力沿斜面向下 3．2020年我国将实施16次宇航发射，计划将“神舟十号”、“嫦娥三号”等20颗航天器送入太空，若已知地球和月球的半径之比为a，“神舟十号”绕地球表面运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面运行的周期之比为b，则( ) A．“神舟十号”绕地球表面运行的角速度与“嫦娥三号”绕月球表面运行的角速度之比为b B．地球和月球的质量之比为b2 a3 C．地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为b2 a D．地球和月球的第一宇宙速度之比为a b 4．质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v－t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g＝10 m/s2，则( ) A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5 B．10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C．10 s末物体在计时起点左侧2 m处 D．10 s内物体克服摩擦力做功34 J 5. 如图所示，d处固定有负点电荷Q，一个带电质点只在电场力作用下运动，射入此区

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略 摘要 本文以嫦娥三号登月为背景，研究的是嫦娥三号软着陆轨道设计与最优控制策略问题。根据动力学相关原理，建立了嫦娥三号软着陆轨迹模型，得到软着陆过程中各阶段的最优控制策略。 针对问题一，通过已知条件求解主减速阶段运动过程，通过水平位移量反推近月点位置。建立模型一确定近月点和远月点的位置，以及嫦娥三号速度大小与方向。首先以月球中心为坐标原点建立空间坐标系，根据计算的作用力可知地球影响较小，故忽略不计。然后将嫦娥三号软着陆看作抛物线的运动过程，计算在最大推力下的减速运动，求得月面偏移距离为462.4km，由此计算出偏移角度为15.25°。从而得出近月点和远月点的经纬度分别为（34.76°W，44.12°N）和（34.76°E，44.12°S）。最后在软着陆的椭圆轨道上，由动力势能和重力势能的变化，计算出嫦娥三号在远月点和近月点的速度分别为1700/和1615/，沿轨道切线方向。 针对问题二，我们根据牛顿第二定律，以每个阶段初始点以及终止点的状态作为约束，以燃料消耗最少作为优化目标，可以建立全局最优模型。而通过将轨迹离散化，进行逐步迭代从而求得每个阶段的水平位移，并分别得到软着陆过程中六个过程中的着陆轨迹方程以及其对应的最优控制策略。而在粗避障以及精避障阶段，我们将所给的数字高程图均分为9块，综合考量每一块的相对高程差和平坦度指标来选取最佳着陆点。在粗避障阶段，根据燃料消耗最少的目标，选择把先将主减速发动机关闭，在进行一段时间匀加速直线运动后再打开发动机，进行减速直线运动作为最优的控制策略。 针对问题三，首先我们改变近月点处到月表的距离和减速发动机的推力这两个因素，对嫦娥三号处的水平位移、燃料消耗等等因素进行灵敏度以及误差的分析，可以观察到近月点离月表的距离与水平位移和燃料消耗均呈线性正相关，同时注意到减速发动机的推力与水平位移呈线性负相关，与该燃料消耗却又呈线性正相关，这也与常识相符合。由于嫦娥三号在主减速段水平位移最大，因此我们选取该段从对近月点离月表的距离和减速发动机提供的推力变化两个变量来对模型进行阶段的误差分析，通过计算每个阶段时间的相对误差对最优化后的模型进行误差分析。 最后，本文对所建立的模型进行评价，指出优缺点并提出改进的方向。 关键词：抛物线；最优控制；线性正相关；相似度1.04% 一、问题重述 嫦娥三号于2013年12月2日1时30分成功发射，12月6日抵达月球轨道。嫦娥三号在着陆准备轨道上的运行质量为2.4t，其安装在下部的主减速发动机能够产生1500N 到7500N的可调节推力，其比冲（即单位质量的推进剂产生的推力）为2940m/s，可以满足调整速度的控制要求。在四周安装有姿态调整发动机，在给定主减速发动机的推力方向后，能够自动通过多个发动机的脉冲组合实现各种姿态的调整控制。嫦娥三号的预定着陆点为19.51W，44.12N，海拔为-2641m。 嫦娥三号在高速飞行的情况下，要保证准确地在月球预定区域内实现软着陆，关键问题是着陆轨道与控制策略的设计。其着陆轨道设计的基本要求：着陆准备轨道为近月点15km，远月点100km的椭圆形轨道；着陆轨道为从近月点至着陆点，其软着陆过程共

观嫦娥三号登月有感

观嫦娥三号登月有感 北京时间12月2日凌晨1点30分，在西昌卫星发射中心，“长征三号乙”运载火箭将“嫦娥三号”月球探测器与“玉兔号”月球 车成功送入太空。2点21分，西昌卫星发射中心主任张振中宣布：“根据北京中心计算结果，嫦娥三号探测器已准确进入预定轨道。现在我宣布，嫦娥三号发射任务取得圆满成功!” 嫦娥三号的主要任务有两个，一个是实现月面软着陆，二是实现月面巡视勘察。嫦娥三号将是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器（月球车），也是月球24号结束后重返月球的第一个软着陆探测器,是探月工程二期的关键任务，起承上启下的作用。嫦娥三号卫星将实现落月进行月面“回”三步，待实现“落”月任务后，探月工程三期工程将最终实现探月器的成功返回。届时将由月球车在月球表面进行打钻取样。这些采集的样品最终会放置在返回舱内，返回舱自己发动发动机，离开月球表面，进入绕月空间，加速离开月球，最后控制飞向地球，返回舱进入大气层后，可使用降落伞将所有样品安全降落在地球上，以进行充分利用。 12月14日，中国的嫦娥三号着陆器成功登陆月球虹湾附近区域并释放出“玉兔”号月球漫游车。 嫦娥三号成功实现月球软着陆，把中国变成了继美国和苏联之后世界上第三个具备月面软着路能力的国家，嫦娥三号的成功着陆，使中国人数十年来的登月梦想终于成真，更加激发了我们作为中国人的民族自豪感。

回首过去，从1939年的虎门销烟到现在的嫦娥登月，时光荏苒间百年已过，我们的国家，我们的民族为了民族自尊，国家崛起不断奋进，在这个过程中，又有多少次的失败，多少次的成功，又掺杂了多少的汗水和欢笑呀。从无数次的经验中不断凝结共识：爱国，是行动。从自己做起，国家势必更强大! 作为一名中国人，我骄傲！作为一名新时期的中国人，我更加骄傲！祖国的明天同样期待着我们去建设，我相信，我们伟大母亲的明天一定会更加美好！

初中物理 中考模拟热点物理关于嫦娥三号的问题考试题及答案.docx

xx 学校xx 学年xx 学期xx 试卷 姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________ 一、xx 题 （每空xx 分，共xx 分） 试题1: “长征三号乙”运载火箭燃料燃烧后，液体变成气体，体积增大，燃烧生成的气体高速喷出来了，使火箭获得巨大的 而上升。 试题2: 喷出来的高温气体，与发射塔下面的水进行热量交换，使水的温度升高。液体变成气体，发生 ，气化后的水蒸气遇冷放热又发生 ，形成大团的白雾。 试题3: 火箭喷出的气体，对下面有力的作用，根据 ，火箭得到一个向上的推力，当推力大于火箭自身重力的时候 它就升上天了。 试题4: 升天的过程中它的重力势能 ，动能也 ，所以机械能一直不停地 。总的来说，火箭上升过程中 最终转化为 。 试题5: 在大气层的时候，因为与大气的剧烈摩擦，产生了热能，摩擦生热现象是 能转化为 能。 试题6: 燃料的能量转化不可能是完全的，有机械损耗和热量损失， 所以热机的效率总 1（填大于、小于、等于）。 试题7: 火箭工作时燃料的 转换成了 ，再转换成了 ，最后变成了 。

试题8: 火箭上和月球探测器上安装有摄像机和照相机拍摄记录飞行过程以及月面照片，照相机和摄像机的镜头相当于，能成的像。 试题9: 控制中心和测控站是利用来传递信号，控制火箭和嫦娥三号按预定轨道运行的，嫦娥三号拍摄的月球照片是通过传回地球的。 试题10: 物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一，1.2吨质量的嫦娥三号探测器在月球上受到的重力是N。 试题11: 绕月运动的嫦娥三号探测器受到的是作用（填“平衡力、非平衡力），其运动状态（变化着、不变）在近月点时运动加快能转化为能，而在远月点时，速度减慢，能增 大，能减少。 试题12: 嫦娥三号探测器到达月球表面后，展开太阳能电池帆板，对着太阳方向，太阳能帆板工作时，将能转换 为能。 试题13: 嫦娥三号探测器“玉兔号”月球车使用类似于坦克或推土机上的履带装置运动，而不使用车轮，这样做是为了增 大便于爬坡和翻越障碍，还可对月球地面的压强（增大、减小），以防陷入月球尘土中。 试题14: 嫦娥三号探测器在国际上首次利用测月雷达实测月壤厚度(1～30米)和月壳岩石结构(1～3千米)，雷达工作原理 是。 试题15: 月球上没有空气，不能使用降落伞降落，只能使用反推力火箭产生的阻力实现探测器软着陆，这说力能改变物体 的。 试题16: 月球上没有水、没有空气，月球上一天相当于地球上一个月，白天向着太阳的一面温度最高达120°C，而夜间温度会降至–180°C,其原因除了月球没有空气不能起保温作用外，还与月球砂石尘土的比较小有关系。 试题1答案: 反作用力

我国成功发射嫦娥三号探测器

我国成功发射嫦娥三号探测器 中国航天的发展一直偏重应用，而在纯科学的空间天文与深空探测方面，过去长期是空白的。所谓“深空探测”是指航天器脱离地球引力场，进入太阳系空间或更远的宇宙空间进行探测。现在世界范围内的深空探测主要包括对月球、金星、火星、木星、小行星等太阳系星体。与通讯卫星、导航卫星、遥感卫星等各类人造地球卫星相比，深空探测的实用价值可以说微乎其微，其意义更多在于天文学、理论物理等科学领域的前沿探索。 我国是直到进入21世纪才启动了探月工程，正式开始深空探测工作，即嫦娥探月工程。事实上，即便是嫦娥探月工程的提出和立项，也经历了多年的蹉跎。或许是受到日本发射飞天号月球探测器的刺激，我国早在20世纪90年代初就对月球探测的必要性和可行性进行了初步论证，并提出使用长征二号捆绑火箭发射月球撞击器的构想，不过由于种种原因，这个和日本飞天号一样仅有象征意义的探月方案并没有启动。 90年代后期我国再次论证探月方案，并对首次探月的科学目标进行了分析和研究，2000年中科院提出的月球探测器的科学目标和有效载荷通过论证和评审，随后中科院开始对载荷关键技术和地面处理应用系统进行研究，2002年中科院和航天部分提交了月球探测器立项报告。2003年8月15日印度独立日上，印度总理正式宣布研制月船一号月球探测器，在此影响下2004年1月我国正式启动嫦娥探月工程。

嫦娥探月工程分为三期，简称为“绕、落、回”。探月工程一期的“绕”，计划发射一颗月球轨道器进行绘制月面三维立体图像、探查月面物质成分等任务；探月工程二期的“落“，将发射一颗月球软着陆探测器，并携带一个月球车作为巡视器，两者联合进行地形地貌和地质结构的探查，并携带望远镜在月球表面仰望星空；探月工程三期的“回”，是指发射月球取样返回探测器，探测器降落到月球后，将自动采集月壤和月岩样品，最后由返回器带回地球。我国将通过难度逐步增加的“绕、落、回”的三步走，突破和掌握全套无人探月技术，为未来可能的载人登月积累经验并做好技术上的准备。 我国嫦娥探月工程虽然立项较晚，但作为国家重大科技专项，进展还是非常快的，先后于2007年、2010年发射嫦娥一号和嫦娥二号探月卫星，完成第一步“绕”，以及二期工程“落”的前期勘探和技术验证。今年这次发射嫦娥三号月球软着陆探测器将实现第二部“落”。月球南极被认为最有可能存在水，所以作为嫦娥三号的备份星的嫦娥四号可以考虑进行探测嫦娥四号将起到承上启下作用 那么，嫦娥探月工程会何时实现最后一步“回”？ 首先要介绍的是嫦娥四号，它是嫦娥三号的备份星，目前已经和嫦娥三号同步完成了正样研制。较早的资料表明，嫦娥三号的巡视器设计寿命3个月，而嫦娥四号设计寿命12个月，分析认为这种区别很可能是前者首次应用，在宣传口径上做了保留。 嫦娥一号和二号的总设计师叶培建院士曾提到，嫦娥四号将在嫦娥三号的基础上作一定的改进，而且运行时间只有几个月，结合他后来说

嫦娥一号至三号简介

嫦娥一号至嫦娥三号资料简介 嫦娥一号简介 “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，以中国古代神话任务“嫦娥”命名。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。嫦娥一号与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。嫦娥一号发射成功标志着中国成为世界上第五个发射月球探测器的国家。 “嫦娥一号”的探月过程： 1．升空 2007年10月24日18时05分，长征三号甲运载火箭搭载“嫦娥一号”探月卫星直冲云霄，奔向遥远的月球，成功地进入环绕地球的预定轨道（即16小时轨道）。 2．环绕地球运行 （1）第一次变轨。25日17时55分，北京航天飞行控制中心按照预定计划，向在太空飞行的“嫦娥一号”卫星发出变轨指令，对其实施远地点变轨。指令发出130秒后，卫星近地点高度由约200公里抬高到约600公里，变轨圆满成功。这次变轨表明，“嫦娥一号”卫星推进系统工作正常，也为随后进行的3次近地点变轨奠定了基础。这次变轨是“嫦娥一号”卫星在约16小时周期的大椭圆轨道上运行一圈半后，在第二个远地点时实施的。 （2）第二次变轨。26日17时33分，北京航天飞行控制中心向“嫦娥一号”卫星发出指令，开始实施第二次变轨。这是卫星的第一次近地点变轨。11分钟后，远望三号测量船传来消息，卫星变轨成功。变轨前，北京飞控中心对轨道参数及控制参数进行了精确计算，随后向在太空飞行了3圈处于近地点的“嫦娥一号”卫星发送了高精度控制指令，卫星主发动机准时点火，使卫星进入24小时周期椭圆轨道，远地点高度由5万多公里提高到7万多公里。这次变轨为卫星在预定时间到达设计的地月转移入口点创造了条件。 （3）第三次变轨。29日18时01分，“嫦娥一号”卫星成功实施第三次变轨，这也是卫星入轨后的第二次近地点变轨。“嫦娥一号”卫星在24小时轨道飞行第3

嫦娥三号登月【高三作文】

嫦娥三号登月【高三作文】 今年的12月2日是我国特殊的日子--“嫦娥三号卫星”发射的日子，全国人民都万分激动的期待着和关注着这一刻的到来。 凌晨2点17分，承载着中国探月新梦想的嫦娥三号就将怀抱“玉兔”准时在西昌发射，在现场的人们和坐在电视机前的人们都抑制着 激动的心情等待着火箭的发射。坐在电视机前的我情绪也是激动无比，正在这时，几只蝙蝠从外面飞了进来，那黑幽幽的蝙蝠扰乱了我们全家人激动的心情，离火箭发射没剩几分钟了，正因为我怕蝙蝠，所以爸爸带上太阳镜到客厅里把灯开了，才把蝙蝠赶走了。 “一分钟准备！”2日1时29分，零号指挥员洪亮的声音，在静谧的山谷间骤然响起。“5、4、3、2、1，点火！”1时30分，指挥员发出铿锵有力的口令，发射控制台操作手白春波迅速按下了红色点火按钮。 刚好爸爸进来时，时间正好到了，发射！火箭一二级分离、火箭二三级分离，三级发动机一次关机、三级发动机二次点火……器箭组合体始终保持正常飞行姿态。2日1时48分许，器箭分离。 北京航天飞行控制中心传来数据显示，卫星在太平洋上空正高速进入近地点210公里、远地点约36。8万公里的地月转移轨道…… 2日2时18分许，太阳翼展开。火箭发射成功！看到眼前壮观而又雄伟的这一幕时，我惊呆了，简直不敢相信自己的眼睛，高兴地欢呼起来，又蹦又跳，我们全家都分外高兴，在现场的工作人员终于松了一口气了，也很高兴，有的互相握握手，有的互相拥抱一下，表

示庆祝。 以后，等我长大了，也要学学这些科学家们，要比他们更厉害，发明出世界上独一无二的更先进的科学仪器，为祖国的航天事业做贡献。同学们，只要我们一起努力，付出的汗水滴在中国这块沃土上，我们的中国就会成为一颗光芒四射的明珠，让我们一起用行动为美好的中国梦奋斗！

数学建模嫦娥三号运行轨迹及着陆点分析

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略 摘要：根据题目附录和文献[4]中提供的嫦娥三号的运行参数，利用角动量守恒及向量几何的方法，分别确定了近日点、远日点的位置向量和速度向量。与文献[4]的真实数据比较发现吻合良好。 本文重点关注优化减速控制与着陆点避障两方面：前者燃耗最大，后者决定着陆成败。 首先，在多重坐标变换基础上，建立了飞行器制动的动力学方程。并以燃耗为最优化性能指标、近月点状态为初始条件、着陆点状态为终端条件，利用极值原理求解飞行器的着陆轨迹，及其最优控制参数。 其次，对避障阶段采集的高程图采取水平剖分、比较高程方差的方法，解出最优降落点。 关键词：软着陆；最优轨道；避障

1、问题重述 嫦娥三号于2013年12月2日1时30分成功发射，12月6日抵达月球轨道，于北京时间12月14号在月球表面实施软着陆。嫦娥三号在着陆准备轨道上的运行质量为2.4t，安装在其下部的主减速发动机能够产生1500N到7500N的可调节推力，其比冲（即单位质量的推进剂产生的推力）为2940m/s，可以满足调整速度的控制要求。嫦娥三号四周安装了姿态调整的发动机，在给定主减速发动机的推力方向后，能够自动通过多个发动机的脉冲组合实现各种姿态的调整控制。嫦娥三号的预定着陆点为19.51W，44.12N，海拔为-2641m。 嫦娥三号在高速飞行的情况下，为了保证嫦娥三号能准确地在月球预定区域内实现软着陆，关键的问题是着陆轨道与控制策略的设计。其着陆轨道设计的基本要求如下：着陆准备轨道为近月点15km，远月点100km的椭圆形轨道；着陆轨道为从近月点至着陆点，其软着陆过程共分为6个阶段，要求满足每个阶段在关键点所处的状态；尽量减少软着陆过程的燃料消耗。 根据上述的基本要求，建立数学模型解决下面的问题： （1）计算其着陆准备轨道近月点和远月点的位置，以及嫦娥三号相应速度的大小与方向。 （2）确定嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略。 （3）对于设计的着陆轨道和控制策略进行相应的误差分析和敏感性分析。 2、问题分析 2.1技术背景

嫦娥二号卫星发射成功国旗下讲话.doc

Word 文档仅供参考 嫦娥二号卫星发射成功国旗下讲话 老师，同学们： 还记得在三年前，中国首颗绕月卫星嫦娥一号成功飞翔，一举实现中华民族千年奔月梦 想，向世人显示中国又一次实现了飞天神话！ 在今年的 10 月 1 日下午 18 时 59 分 57 秒，中国探月二期工程先导星嫦娥二号在西昌点火 升空，当晚 8 时，西昌卫星发射中心宣布，嫦娥二号卫星准确入轨，发射圆满成功嫦娥二号的成功发射，标志着中国探月工程又向前迈出重要一步。与嫦娥一号相比，嫦娥二号此次奔月有以下新亮点： 直接奔月了。嫦娥一号是先发射到地球附近的过渡轨道，绕地球7 天未来才飞向月球。最终到 38 万公里外的月球，嫦娥一号飞翔了13 天多。此次嫦娥二号卫星将由运* 载火箭直接送入奔月轨道，预计 5 天左右就可到达月球。 飞得更近了。相比嫦娥一号200 公里高度环月轨道，嫦娥二号将进行100 公里高度环月探测，并将进入 100 公里 15 公里椭圆轨道绕月飞翔，最近点距离月球惟独 15 公里，将在更近距离内探测月球地形地貌。 装备更好了。嫦娥二号将携带诸多新装备奔月，分别对嫦娥三号的预选着陆区进行优于10 米和 1.5 米分辨率的成像试验，能获得更清楚、更详细的月球表面影像数据。 技术更新了。同嫦娥一号相比，嫦娥二号技术系统更加复杂。嫦娥一号有9 个分系统，嫦娥二号增加了一具技术验证系统，为嫦娥三号实现月面软着陆积存经验。 嫦娥二号的成功飞翔，是我国航天科学工作者和无数为航天事业作出奉献的科学家和相 关人员的骄傲，也是全中国人民的骄傲！。 &ldqu o;嫦娥二号蕴含着中华儿女别断求索、勇于进取、永攀高峰的奋发向上的精神。当今世 界，开放和利用航天科技成果，正成为衡量一具国家综合国力的重要标尺，站起来、强起来 的中国别仅能够在一切领域占有一席之地，而且一定会比人家做得 * 更美丽。中国航天人一次次的 高难试验、一次次新的跨越，一次次的成功发射，使中国人游览太空终究成为事实！ 它有力地佐证了中国人自力更生、精益求精、别断创新的执著和勇气，生动地表现了中国赶超 世界水准、实现强国梦的理想和信念，鲜亮地凸现了中华儿女跻身世界民族之林的智慧和丰采！ 嫦娥二号昭示着科学技术是国家进展的重要支撑力量。知识算是力量，科技算是引擎。 科技强，国家强。 同学们，作为中国人，我们应感到无比自豪；作为中国人，我们更要有一种别断求索、 勇于进取、永攀高峰的奋发向上精神，努力学习科学文化知识，为祖国改日的辉煌而努力奋 斗。

嫦娥三号软着陆过程简介

1．嫦娥三号软着陆过程简介 1.1 着陆准备轨道： 着陆准备轨道即在进行改变探测器速度前的准备阶段。此时探测器还在椭圆轨道上，轨道的近月点是15km远月点是100kn。为确定探测器着陆点的位置，我们需确定近月点在月心坐标系的位置和软着陆轨道形态。 1.2 主减速段： 主减速段主要任务即将探测器的飞行速度降到57m/s。该段区间是距离月球 表面15km到3km采用惯性、激光、微波测距测速制导；使用主发动机来提供动力，姿态发动机来改变主发动机即加速度的方向。 1.3 快速调整段：快速调整段的主要是利用姿态发动机，调整探测器姿态，使其在距离月面3km到 2.4km这段区间内完成将水平速度减为0m/s的任务，即使主减速发动机的推力竖直向下进入粗避障阶段。 1.4 粗避障段： 粗避障段的范围是距离月面2.4km到100m区间，其主要是分析星光下光学敏感成像图片，启动姿态发动机，粗步避开大的陨石坑，实现在设计着陆点上方100m处悬停，并初步确定落月地点。 1.5 精避障段： 精细避障段的区间是距离月面100m到30m要求嫦娥三号悬停在距离月面100m 处，对着陆点附近区域100m范围内拍摄图像，并获得三维数字高程图。分析三维数字高程图，避开较大的陨石坑，确定最佳着陆地点，实现在着陆点上方30m处水平方向速度为0m/s。 1.6 缓速下降阶段： 缓速下降段主要是保证着陆月面的速度和姿态控制精度,要以较小的设定速度匀速垂直下降, 消除水平速度和加速度, 保持着陆器水平位置, 之后关闭发动机。缓速下降阶段的区间是距离月面30m到4m要求着陆器在距离月面4m处的速度为0m/s，即实现在距离月面4m处相对月面静止，之后关闭发动机，使嫦娥三号自由落体到精确有落月点。嫦娥三号软着陆各阶段的轨迹如图（）所示

嫦娥三号成功发射的意义

嫦娥三号成功发射的意义 篇一：2014 高考作文素材：嫦娥三号成功发射 北京时间 2 日凌晨 2 时 17 分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，将中国探月工程二期 的嫦娥三号月球探测器成功送入太空。 在夜幕中飞行约 18 分钟后，火箭将嫦娥三号送入近地点高度 200 公里、远地点高度约 38 万公里的地 月转移轨道。 据了解，嫦娥三号奔月飞行约需 112 小时，在此期间将视情况进行轨道修正，预计探测器将于 12 月 6 日飞行至月球附近，实施近月制动，进入 100×100 公里的环月圆轨道。 按照计划，嫦娥三号于 12 月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆，将开展月表形貌与地质构造调查、 月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。 嫦娥三号探测器和长征三号乙运载火箭均由中国航天科技集团公司负责研制。与发射嫦娥二号卫星火 箭相比，用于此次发射的火箭进行了多项技术状态更改，突破了多项关键技术，进一步提高了可靠性和安 全性。此次任务是长征系列运载火箭的第 186 次发射。 探月工程是中国 16 项国家科技重大专项之一，是继人造地球卫星、载人航天之后，中国实施的又一 重大航天工程，规划为绕、落、回三步曲。2007 年 10 月成功发射的嫦娥一号卫星，在轨有效探测 16 个月， 顺利完成第一期环球绕月探测任务。第二期任务的先导星嫦娥二号于 2010 年 10 月成功发射，目前飞离地 球已突破 6000 万公里，完成了一系列既定任务和拓展任务。 而嫦娥三号将主要实现月球表面软着陆和月球巡视探测，是探月工程三步走中的关键一步，具有重要 的里程碑意义。 探月工程总设计师吴伟仁在受访时称，中国有望在 2020 年前实现月球无人采样返回，从而完成无人探 月工程绕、落、回三个探测阶段，为下一步载人探月奠定基础。 篇二：嫦娥三号“奔月”,意义何在？ 嫦娥三号“奔月”，意义何在？ 1、嫦娥三号登月的里程碑意义。 “嫦娥三号”月球探测器于 12 月 2 日 1 时 30 分 00 秒 34 毫秒，在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载 火箭成功点火推上太 三号”携带“玉兔号”月球车首次开始 万公里之外的月球之旅。嫦娥三号 3780 公斤，搭载的月球车重量约 140 美国和前苏联的月球车重量更小， 加齐全。运载火箭将嫦娥三号直接 转移轨道飞行约 5 天，进入 100 公 轨道飞行约 4 天，变轨进入 15 公里空。“嫦娥了奔向 38 重量约为公斤，比功能也更送入地月里环月 圆*100 公里椭圆轨道，再飞行约 4 天后，从高度约 15 公里的近月点开始慢慢由动力控制软着陆，成功后探 测器释放玉兔月球车，开展预定的月面巡视勘察，月表形貌与地质构造调查等一系列科学探测。