我国的探月工程

我们对月球向往已久，自古以来就有很多美丽的传说，比如嫦娥奔月。我国的 “嫦娥工程”，也就是取自这个传说。在探月工程里，大型无线电望远镜做出了贡献。

嫦娥一号

    探月工程分成三个部分：“探”“登”“驻”。“探”相当于敲门，这个阶段人类派出月球探测仪来访问月球。我们现在的嫦娥一号绕月探测工程就相当于这个阶段里的一部分。

    第二个阶段就是“登”，即航天员登上月球，包括采集样本、放置探测器等等，这个阶段美国69年已经实施了。

    第三阶段是“驻”。派航天员带一些设备，进行短期停留，并把设备安置好。航天员回来后，我们通过无线电对这些仪器设备进行控制，这些设备也可以对月球进行长期探测研究。另一个是在月球上建立有人照料的月球情报站，使人能在月球上生活（当然可能是在密封的槽里面，或是穿着宇航服）。由于地球的引力非常大，我们可以先把设备运到月球上，在月球上建立基地，然后再从月球出发，这样我们可能会走的更远。因为一次性从地球发射的话，需要很多能量，如果通过月球来发射，月球的引力比地球小很多，发射的速度会更高。

    现在探月工程仍处是在“探”的阶段。这个阶段又分为“绕”、“落”、“回”。“绕”就是发射一颗卫星绕着月球转，通过卫星里面的设备对月球进行探测、拍摄照片等，一次“绕”是在200公里的高度进行绕月，对月面进行前期的探测；“落”，就是在月球上发射着陆器进行勘察，甚至在月球上放置望远镜，通过月球观察星空。初步阶段，因为载重量的关系，由于望远镜会做的很大，目前只能是非常小的望远镜；“回”就是从月球上采集标本回来。

    从2007年开始到2010年，完成“探”的三步骤“绕落回”。2010年下半年，我国会发射一个先导星，先导星还是“绕”，但是对“落”有很多准备，包括对“落”的地点进行相关拍摄，确保以后“落”的顺利进行。

天文观测与嫦娥工程

    探月工程中，地面与测控部分的工作需要使用望远镜。关于测控系统，原来测控的最远距离是8万公里（比如地球双星）。探月工程中是38万公里，提高了很多，整个轨道设计也非常详细。据了解，美国的探月工程在全球造了几个70米口径的大型望远镜，放在本国国土、西班牙、澳大利亚，地球不管转到哪个方向都会对月球进行实时跟踪，我们嫦娥一号的测控工作都是用现有设备来完成的。

测控系统

    天文系统在航天工程里面的实施应用是我们中国的一个创举。测控系统是首次将天文的观测系统用到对卫星的空间位置进行观测上，保证测控精度。应用于嫦娥工程的测控系统使我国的航天测控能力迈上了一个新的高峰。

    让我们认识一下测轨的路段。最初是24小时的调相轨道，从火箭脱离到调相，测控系统会一直跟踪观测，然后把观测数据送到北京航天控制指挥中心。这些数据的延迟在10分钟以内，这10分钟看似很长，但对天文系统来讲已经是非常不容易了。因为数据量很大，需要把数据记录下来集中处理才能得到结果。另一方面北京航天中心把得到测距数据与测角数据结合在一起，能够很好的对卫星进行测量。可以测出卫星易道后，大概会是在什么样的位置，并重新进行跟踪测量。

    “嫦娥一号”为什么要用天文设备进行跟踪呢？一方面是因为当时的条件下测控系统遇到了一个瓶颈，另一方面中国不像美国一样有测控跟踪站。当时我们总共天线只有12米，对于月球没办法测角，这对卫星入轨会产生一些影响，控制不准就有可能进入不了轨道，如果是提前控制，卫星有可能撞到月球地面上去，所以测角精度要算的非常准确，使卫星能进入月球的引力范围，才能够顺着轨道转起来。

    因为我们天文系统拥有基线干涉网，英文叫VLBI可以提高的测量精度，而且科学院的天文系统在上海，北京，昆明，乌鲁木齐四台望远镜，合起来的话相当于3000多公里口径的巨型望远镜参加探月工程，因此担任这个任务非常合适。

    望远镜跟踪卫星观测以后，要把数据量通过网络传到上海的指挥中心。这个指挥中心要通过一些很复杂的数学模型来算，最后把数据传到航天指挥中心。上海的指挥中心有20几个控制终端，进行实施控制，并受北京航天局控制中心调度，用一些很简短的语言进行沟通。

其中最难的就是实时。天文观测要求不是很高，天气好就可以拍一些照片，天气不好可以明天在拍。但对于航天是不一样的，如果错过了时间数据没有回来的话，轨道就会发生问题。所以这里要求非常高的可靠性与稳定性。

    我们天文测控组2007年10月20号开始工作，在一年多的时间里，在必要的轨段进行跟踪观测。在一期任务结束以后，卫星上面还有一些燃料可以调整轨道（调整到15公里），使卫星继续运行了一段时间，便于测试我们的测控能力，并为二期做一些准备工作。2009年3月1号，“嫦娥一号”卫星撞月，其中，我们进行精密的轨道的测量，整个过程很顺利。

“嫦娥一号”带回的礼物

   “嫦娥一号”卫星带回的数据很多，有的已经分析出来了，有些还在分析。科学结果主要有四方面，包括月球表面三维图、分析月球元素，矿物质等、还有探测月壤厚度、探测月地环境等。其中大家最关心可能是月球全景图。因为我们的轨道比较高，200公里，可以覆盖的面积比较多，得到的全景图是比较好的。

中国首次月球探测工程全月球影像

未来的探月计划

    探月工程还会发射包含嫦娥二号、三号、四号卫星等等。嫦娥二号是一个先导星，其目标是对月球表面的形状、地质构造等进行研究，包括月球物质的成分、地质结构、重力场变化、地月空间环境等等。嫦娥二号主要还是“绕”，区别于嫦娥一号的是，轨道会降低一点，嫦娥一期是200公里，二期是100公里，将与月面更加接近，可以拍到更清晰的月面图。

嫦娥二号

    如果说嫦娥二号主要是一些实验性的工作，那么嫦娥三号就是正式应用了??嫦娥一号、二号是绕这月面飞行，到嫦娥三号已经没轨道，将会发射月球车到月面。届时，天文观测的任务会更重，需要通过测量月球车跑的不同位置，将不同点画下来。

    探月三期，将发射嫦娥五号、六号，要求可能更高，比如需要一个探测器和上升器。探测器发射到月面后，要采样包装等，整个过程要困难的多，精度要求也会更大。届时，会开展着陆器现场的调查分析、地形探测、返回样本的分析工作等。

    由于嫦娥工程的需求，我们准备在上海，浙江地区建造一个更大的望远镜。一期里用的是二十世纪80年代建的是20米的望远镜，已经用了30年左右的时间，设备有些老化。为了更好的完成任务，上海市和中国科学院共同支持建设了一个65口径的大型望远镜。这个大型望远镜的总体性能是同倍望远镜里比较大的，在国际上的排位也是比较靠前的，望远镜大概是2015年左右竣工，能赶上嫦娥三号的发射。

 地球是宇宙最美丽的行星

    很多人说我们可不可以造一个探测器到别的地方去生活，其实这是不现实的。目前，科学家们在探索宇宙的过程中尚未存在生命的类地行星。而有的行星距地球很远，要花几万年的光速才能到达，所以短时间内，我们不能指望能到这些地方去。

    从天文角度来说，地球是非常完美的。月球上面什么也没有，一片荒芜，如果我们是月球上面的生命，将会非常羡慕地球，为生命的繁衍提供了各种各样丰富的资源。即使有一天我们到月球上生活，我们也会住在密封的房子里，走出来要穿很厚的航天服才能生活。地球是一个非常美好的地方，人类演化到现在经历了很漫长的一个阶段，如果了解天文，了解整个宇宙的话，就会知道，我们人类的确是处在一个非常幸福的阶段