中国探月和登月工程思维导图

下图介绍了已经完成的中国探月工程，包括绕、落、回；以及后期规划的登月工程，包括勘、建、用三步走的规划，收藏下图了解吧！

中国探月和登月工程

• 总规划
  • 中国探月工程规划为“绕、落、回”三期。（已完成）
    • 嫦娥一号卫星于2007年10月24日发射，在轨有效探测16个月，2009年3月成功受控撞月，实现中国自主研制的卫星进入月球轨道并获得全月图。
    • 嫦娥二号于2010年10月1日发射，作为先导星，为二期工作进行了多项技术验证，并开展了多项拓展试验，目前已结束任务。
    • 绕
    • 嫦娥三号探测器于2013年12月2日发射，12月14日实现落月，开展了月面巡视勘察，获得了大量工程和科学数据。
    • 嫦娥四号任务2018年12月8日发射升空；于2018年12月12日完成近月制动，被月球捕获；2019年1月3日在月球背面预选区着陆
    • 落
    • 嫦娥五号于2020年11月24日4时30分升空，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品
      • 回
    • 示意图
      • 
  • 背景
    • 2000年8月 对中国科学院提出的“月球资源探测卫星的科学目标与有效载荷”进行了论证评审
    • 2001年，由中国科学院相关单位组成的专家研究小组成立，10月，中国月球探测计划项目立项
    • 2002年3月，“月球资源探测卫星工程可行性”的立项报告提交
  • 国际月球科研站规划为"勘 建 用"三期。
    • 中俄联合进行
  • 后续规划
    • 
• 嫦娥一号
  • 汇总
    • 2007年10月24日，长征三号甲火箭，嫦娥一号升空
    • 2007年11月5日，嫦娥一号进入月球轨道
    • 2009年3月1日，嫦娥一号在控制下成功撞击月球
  • 时间表
    • 2004年1月，中国月球探测一期工程正式启动
    • 2004年4月30日，嫦娥一号通过初样详细设计评审，卫星转入初样研制阶段
    • 2005年11月，嫦娥一号完成了初样研制工作
    • 2007年1月19日，嫦娥一号通过整星出厂评审
    • 2007年10月24日18:03:30，长征三号甲火箭由地面供电转为自身供电，3块蓄电池分别装在火箭仪器舱、三级尾舱、二级相间段；18:05，嫦娥一号点火发射；18:05:04，嫦娥一号升空
    • 2007年10月24日18:45，嫦娥一号建立巡航姿态； 19时，嫦娥一号太阳帆板成功展开，开始吸收太阳能为卫星供电；19时10分，嫦娥一号准确入轨
    • 2007年10月25日，嫦娥一号进行首次变轨，卫星近地点高度由约200千米抬升至约600千米
    • 2007年10月26日，嫦娥一号进行第二次变轨，进入到24小时运行轨道
    • 2007年10月29日，嫦娥一号进行第三次变轨
    • 2007年10月31日，嫦娥一号进行第四次变轨，由绕地飞行轨道进入地月转移轨道
    • 2007年11月5日，嫦娥一号进入月球轨道
    • 2007年11月7日，嫦娥一号建立三体定向工作姿态。
    • 2007年12月11日，"嫦娥一号"已对月球背面进行探测并获取影像图
    • 2009年3月1日，嫦娥一号在控制下成功撞击月球
  • 规格
    • 嫦娥一号星体为立方体，两侧各有一个太阳帆板，最大跨度达18.1米，重2350千克，工作寿命一年
    • 嫦娥一号上搭载了8种24台件科学探测仪器，重130千克
    • 仪器：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
  • 技术突破
    • 轨道设计技术
    • 天线技术
    • 首次使用紫外月球敏感器
    • 采用三体定向
    • 温控技术
  • 意义
    • 第一次研制并成功发射中国首颗绕月探测卫星
    • 第一次实现了绕月飞行和科学探测
    • 第一次形成了深空探测任务的总体设计思路和研制流程
• 嫦娥二号
  • 汇总
    • 2010年10月1日，嫦娥二号在西昌卫星发射中心发射升空
    • 2010年10月6日，嫦娥二号被月球捕获，实施第一次近月制动，进入周期约12小时的椭圆环月轨道
    • 2011年6月9日，嫦娥二号正式飞离月球，前往日地拉格朗日L2点，开启中国深空探测的新征程
  • 主要任务
    • 获取月球表面三维影像，分辨率优于10米，为后续着陆区优选提供依据
    • 探测月球物质成分，探测月球表面硅、镁、铝、钙、钛、钾、钍、铀等元素的含量与分布特征
    • 探测月壤特性
    • 探测地月与近月空间环境
  • 主要特点
    • 快 嫦娥二号卫星由运载火箭直接送入环月轨道，不经过过度轨道，效率更高。
    • 近 嫦娥二号环月轨道降低到100千米，最近点只有15千米，以更近距离来观察月球。
    • 精 嫦娥二号测量精度提高，100千米轨道时相机分辨率为10米，15千米轨道时达1.5米，分辨率高。
    • 多 嫦娥二号进行的实验多，如深空探测、降落相机试验等项目。
  • 规格
    • 嫦娥二号选用东方红三号卫星平台，总质量2350千克，设计寿命一年，尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米
    • 嫦娥二号卫星共有10个分系统，可分为服务系统和载荷两部分
      • 服务系统包括：结构、热控、制导/导航与控制(GNC)、推进、供配电、数据管理、测控数传、定向天线和技术试验等
      • 载荷分系统由CCD立体相机、微波探测仪、太阳高能粒子探测器等多种载荷组成。
  • 太空实验
    • 突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术
    • 试验X频段深空测控技术，初步验证深空测控体制
    • 验证100千米月球轨道捕获技术，积累更多近月空间环境数据
    • 验证100千米×15千米绕月椭圆轨道机动与快速测定轨技术
    • 试验低密度校验码遥测信道编码、高速数据传输、降落相机等技术
    • 对嫦娥三号任务预选月球虹湾着陆区进行高分辨率成像试验
    • 从月球轨道飞往日地L2点的转移和试验
  • 时间表
    • 2007年12月17日，嫦娥一号备份星命名为嫦娥二号
    • 2010年6月，嫦娥二号质量复查和出厂评审完成
    • 2010年10月1日，嫦娥二号在西昌卫星发射中心发射升空
    • 2010年10月6日，嫦娥二号被月球捕获，进入环月轨道
    • 2011年8月25日，嫦娥二号进入拉格朗日L2点环绕轨道
    • 2010年10月2日，嫦娥二号完成第一次地月成像
    • 2010年10月6日，嫦娥二号被月球捕获，实施第一次近月制动，进入周期约12小时的椭圆环月轨道
    • 2011年4月，嫦娥二号设计寿命期满，既定工程目标与科学任务完成
    • 2011年6月9日，嫦娥二号正式飞离月球，前往日地拉格朗日L2点，开启中国深空探测的新征程
    • 2011年8月25日，嫦娥二号进入拉格朗日L2点环绕轨道
    • 2012年6月1日，嫦娥二号受控变轨，进入飞往小行星的转移轨道
    • 2012年12月13日，嫦娥二号在与4179号小行星（Toutatis）交会并捕获小行星影像，完成了4179号小行星国际首次近距离的光学探测。
    • 2012年12月15日，嫦娥二号飞抵距地球约700万千米远的深空，与图塔蒂斯小行星擦身而过，标志着嫦娥二号再拓展试验成功，嫦娥二号工程宣布收官
    • 2014年年中，嫦娥二号与地球距离突破1亿千米
• 绕
• 嫦娥三号
  • 汇总
    • 2013年12月2日1时30分，嫦娥三号发射火箭——长征三号乙运载火箭点火
    • 2013年12月14日，嫦娥三号软着陆任务取得圆满成功
    • 2013年12月15日，着陆器与巡视器分离，巡视器缓缓驶离转移机构踏上月球
  • 示意图
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  • 技术创新
    • 寻天主要是月基光学望远镜，在月基上开展天文观测
    • 嫦娥三号上面配了极紫外相机，它是人类第一次在月球上对整个地球等离子体层进行观测
    • 嫦娥三号有两个载荷，一个是粒子激发X射线谱仪，还有红外成像光谱议，测量月球上的矿物和成分
  • 时间表
    • 2008年2月，嫦娥三号工程正式立项
    • 2011年1月20日，嫦娥三号着陆器推进分系统产品全系统方案热试车成功
    • 2012年3月13日，嫦娥三号任务正式由初样研制转入正样研制阶段。
    • 2012年8月，嫦娥三号着陆器正式开始正样阶段测试。
    • 2012年11月，嫦娥三号着陆器热试车力学试验工作完成。
    • 2012年11月13日，嫦娥三号着陆器实物模型在珠海航展完成首秀。
    • 2013年5月，嫦娥三号开始“登月”前的最后一项大型系统试验—热实验
    • 2013年8月24日，嫦娥三号探测器顺利通过出厂评审
    • 2013年9月25日，嫦娥三号月球车全球征名活动启动
    • 2013年11月26日，嫦娥三号巡视器月球车命名“玉兔号”
    • 2013年12月2日1时30分，嫦娥三号发射火箭——长征三号乙运载火箭点火
    • 2013年12月2日1时30分00秒344毫秒，嫦娥三号发射火箭起飞。
    • 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100千米环月轨道
    • 2013年12月14日，嫦娥三号软着陆任务取得圆满成功
    • 2013年12月15日，着陆器与巡视器分离，巡视器缓缓驶离转移机构踏上月球
    • 2013年12月23日，“玉兔”提前结束午休，完成最后一次两器互拍，随后开始勘测工作。
    • 2013年12月26日，月球虹湾地区进入夜晚，由于无法得到能源，保持温度，嫦娥三号进入月夜休眠模式，开始“睡觉”。
    • 2014年12月15日凌晨，嫦娥三号着陆器圆满完成第十三个月昼的全部预定工作，顺利进入月夜休眠
    • 2016年7月28日按时进入第33月夜休眠期，刷新国际上探测器月面工作时间最长纪录
    • 2020年9月1日，嫦娥三号已落月2453天，现处于“退役”状态即长期管理阶段，着陆器部分科学载荷仍在工作
• 嫦娥四号
  • 汇总
    • 2018年12月8日发射升空；于2018年12月12日完成近月制动，被月球捕获；
    • 2019年1月3日在月球背面预选区着陆
    • 2019年1月11日与玉兔二号完成两器互拍工作
    • 2020年10月11日，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车成功自主唤醒，迎来第23月昼工作期。嫦娥四号已在月球背面度过647个地球日
  • 示意图
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  • 主要任务
    • 1、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。
    • 2、对月球背面，尤其是太阳系内已知最大的陨石坑进行探测。
    • 3、尝试月球背面的中继通讯。
    • 4、进行世界首次低频射电天文观测
    • 工程目标
      • 1、研制发射月球中继通信卫星，实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控及中继通信；
      • 2、研制发射月球着陆器和巡视器，实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测
    • 科学目标
      • 1、开展月球背面低频射电天文观测与研究；
      • 2、开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究；
      • 3、试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究
  • 任务特点
    • 1、嫦娥四号需在月球背面完成科学目标。
    • 2、嫦娥四号任务的工程目标锁定在两个“首次”。
    • 3、嫦娥四号携带8台有效载荷带往月球背面冯·卡门撞击坑。
    • 4、嫦娥四号需应对月球背面崎岖的地形，实现难度较大的精确控制。
    • 5、嫦娥四号需通过中继卫星，实施与地面的通信信号“接力”，方可与地球联系
  • 科研成果
    • 月球背面巡视区形貌和矿物组份研究
    • 月球背面巡视区月表浅层结构研究
    • 月面中子及辐射剂量、中性原子研究
    • 月基低频射电天文观测与研究
  • 时间表
    • 2015年11月30日，国家国防科技工业局组织召开探月工程重大专项领导小组第十四次会议，审议通过嫦娥四号任务实施方案调整报告、研制总要求及后续总体研制计划
    • 2016年1月14日，嫦娥四号任务通过探月工程重大专项领导小组审议，并进行实施。
    • 2018年4月24日，嫦娥四号中继星定名为“鹊桥”
    • 2018年5月21日，我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将探月工程嫦娥四号任务鹊桥号中继星发射升空。
    • 2018年5月25日，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施近月制动，进入月球至地月拉格朗日L2点的转移轨道。
    • 2018年6月14日，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。
    • 2018年6月14日，中继星“鹊桥”进入使命轨道。
    • 2018年8月15日，嫦娥四号对外公布着陆器和月球车外观，并对全球进行征名活动
    • 2018年10月25日，国家国防科技工业局探月与航天工程中心和中科院月球与深空探测总体部在京联合组织召开嫦娥四号任务科学研讨会
    • 2018年12月8日，嫦娥四号发射升空
    • 2018年12月12日，嫦娥四号完成近月制动，被月球捕获，进入了近月点约100千米的环月轨道
    • 2018年12月30日，嫦娥四号探测器完成实施环月降轨控制工作
    • 2019年1月3日，嫦娥四号着陆月球背面，随即着陆器与巡视器分离，进行就位探测和巡视探测工作；同日，嫦娥四号公布月球车征名活动结果，命名为“玉兔二号”
    • 2019年1月11日，嫦娥四号与玉兔二号完成两器互拍工作
    • 2019年1月14日，嫦娥四号和玉兔二号探测器陆续进入了休眠状态
    • 2019年3月30日，嫦娥四号唤醒，中继前返向链路建立正常，平台工况正常
    • 2019年6月9日，嫦娥四号完成月夜设置，进入第六月夜休眠期
• 落
• 嫦娥五号
  • 汇总
    • 2016年11月3日20点40分，长征五号在中国文昌航天发射场顺利升空
    • 11月30日4时40分，嫦娥五号探测器组合体顺利分离，将择机实施月面软着陆
    • 12月1日22时57分，嫦娥五号着陆器和上升器组合体选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降。12月1日23时11分，嫦娥五号探测器成功着陆并传回着陆影像图
    • 12月2日4时53分，探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装
    • 12月3日23时10分，嫦娥五号上升器成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。
    • 12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接，并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。
    • 12月6日12时35分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离，进入环月等待阶段，准备择机返回地球
    • 12月13日9时51分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施第二次月地转移入射。轨道器和返回器组合体成功进入月地转移轨道
    • 12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆
  • 示意图
    • 
  • 技术创新
    • 分离面多
      • 轨道器和着陆器组合体
      • 着陆器和上升器组合体
      • 轨道器和返回器组合体
      • 轨道器和支撑舱
      • 轨道器与对接支架
    • 模式复杂
      • 经历多个飞行阶段，还需要完成月面采样、月面起飞上升、月球轨道交会对接和样品转移、地球大气高速再入返回着陆
    • 细节严酷
      • 为获取月壤样品，“嫦娥五号”无人采样器将通过采样钻头深入月球内部和采样机械臂月球表面采样两种方法，再把样品转移到上升器，由上升器与轨道器对接，最终把样品转移到返回器，整个环节必须分毫不差
    • 温度控制
      • 月球表面白天温度约零上180摄氏度，夜间零下150摄氏度，昼夜温差约330摄氏度。另外上升器发动机点火瞬间达到上千摄氏度
    • 瘦身压力
      • 运载火箭的运载能力对嫦娥五号探测器的重量有严格的约束，一方面要尽可能对分系统进行“瘦身”，另一方面，因为备份产品较少，必须确保质量可靠
  • 时间表
    • 2011年，探月三期工程正式立项，任务目标是实现月面无人采样返回。
    • 2014年10月24日，探月工程三期再入返回飞行试验器由长征三号丙运载火箭发射升空，准确进入地月转移轨道
    • 2015年2月，国防科技工业局宣布，探月工程三期再入返回飞行器服务舱为嫦娥五号任务开展在轨验证
    • 2016年11月3日20点40分，长征五号在中国文昌航天发射场顺利升空，为发射我国第一颗执行月球取样返回任务的嫦娥五号奠定了基础
    • 2017年1月，嫦娥五号探测器着陆器推进子系统正样热试车取得成功，这标志着嫦娥五号着陆器推进子系统热试车收官。
    • 2020年11月17日，长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作
    • 2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空 [35] ，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道
    • 轨道修正
      • 11月24日22时06分，嫦娥五号探测器3000N发动机工作约2秒钟，顺利完成第一次轨道修正，继续飞向月球。本次嫦娥五号任务发射入轨精度较高，轨道修正量很小。截至第一次轨道修正前，嫦娥五号探测器各系统状态良好，已在轨飞行约17个小时，距离地球约16万千米
      • 11月25日22时06分，嫦娥五号探测器两台150N发动机工作6秒钟，顺利完成第二次轨道修正。截至第二次轨道修正，嫦娥五号探测器已在轨飞行约41小时，距离地球约27万千米，探测器各系统状态良好，地面测控通信各中心和台站跟踪正常
      • 2020年12月14日，嫦娥五号轨道器和返回器组合体顺利完成第一次月地转移轨道修正
    • 近月制动
      • 11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面400千米处成功实施3000牛发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机，顺利进入环月轨道
      • 11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”，从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道
    • 组合分离
      • 11月30日4时40分，在科技人员精确控制下，嫦娥五号探测器组合体顺利分离，将择机实施月面软着陆
    • 月面着陆
      • 12月1日22时57分，嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距离月面约15千米处开始实施动力下降，7500牛变推力发动机开机，逐步将探测器相对月球速度从约1.7千米/秒降为零。期间，嫦娥五号探测器进行快速姿态调整，逐渐接近月表。此后进行障碍自动检测，选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降。12月1日23时11分，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度的吕姆克山脉以北地区，并传回着陆影像图
    • 采样工作
      • 12月2日4时53分，探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装
      • 12月2日22时，经过约19小时月面工作，探月工程嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并已按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。采样和封装过程中，科技人员在地面实验室根据探测器传回数据，仿真采样区地理模型并全程模拟采样，为采样决策和各环节操作提供了重要依据。着陆器配置的月壤结构探测仪等有效载荷正常工作，按计划开展科学探测，并给予采样信息支持
    • 月面起飞
      • 12月3日23时10分，嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞
    • 月轨对接
      • 12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接，并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。这是中国首次实现月球轨道交会对接
    • 成功分离
      • 12月6日12时35分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离，进入环月等待阶段，准备择机返回地球
    • 受控落月
      • 12月8日6时59分，嫦娥五号上升器按照地面指令受控离轨，7时30分左右降落在月面经度0度、南纬30度附近的预定落点
    • 月地转移
      • 12月12日9时54分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体经历了约6天的环月等待，实施了第一次月地转移入射，从近圆形轨道变为近月点高度约200千米的椭圆轨道
      • 12月13日9时51分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施第二次月地转移入射。在距月面约230千米处成功实施四台150牛发动机点火，约22分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，轨道器和返回器组合体成功进入月地转移轨道
      • 12月16日9时15分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体上25N发动机工作约8秒钟，顺利完成第二次月地转移轨道修正，组合体上各系统状态良好
    • 返回着陆
      • 12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆
  • 回