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王宏志教授 Sketch of Astronomy天 文 掠 影专题六：探月史话主要内容：u探月纵览u各国探月史话u我国探月计划u月球探测的主要成果“嫦娥奔月”伽利略望远镜（1609年）月球表面（1958年）神话传说 远距离观察 近距离探测一、探月纵览美美国国勘勘测者者一一号号参与国：前苏联和美国主要成就：u成功发射了45个月球探测器，成功率为55.5%；u成功实现月球软着陆；u阿波罗11号飞船实现了人类首次登月；u八次载人和不载人登月取样，获得了382kg月球样品和难以数计的科学数据 第一次探月高潮第一次探月高潮前前苏联月月球球一一号号1958年1976年（冷战时期）月月球球二二号号月球九号月球九号月球十六号月球十六号阿阿波波罗罗十十一一号号 参与国/地区：美国、日本、欧洲、中国、印度、俄罗斯、 韩国等；主要特点：u参与国增多；u政治色彩弱化；u国际合作非常普遍第二次探月高潮第二次探月高潮20世纪90年代至今美国月球勘探者号日本 辉夜姬中国嫦娥一号印度月船一号二、各国探月史话1.前苏联：辉煌开启近距离探月从1958年至1976年，苏联发射24个月球号探测器，其中18个完成探月任务前前苏联第一代月球探第一代月球探测器器（月球（月球1、2、3号）号）月球1号 绰号：“梦想”u发射时间：1959年1月2日u任务情况：完成测量月地的磁场、宇宙射线的强度； 测量到太阳发射的等离子流“太阳风”； 发现月球的磁场几乎为零； 未按原计划撞击月球，而进入绕日轨道u评价：从距离月球表面5995千米处飞过，是人类首颗抵达月球附近的探测器；月球1号的最终命运是成为了第一个人造行星，永远地围绕太阳公转，周期为450天。

月球月球1号号u发射时间：1959年9月12日u抵月时间：1959年9月14日 u任务情况：探测到月球没有磁场； 硬着陆后粉身碎骨u评价：是世界上第一个在月球表面硬着陆的航天器月球2号月球2号前苏联u发射时间：1959年10月4日u任务情况：进入离月面6200公里 的绕月轨道； 拍摄到约70%的月球背面u评价：使人类首次获得月球背面图像月球3号拍摄的月球照片月球3号前苏联u发射时间：1966年1月31日u抵月时间：1966年2月3日u任务情况：用摄像机拍摄了月面照片； 距月面75千米时着陆舱与探测器本体分离， 靠自动充气气球缓慢着陆成功u评价：世界上第一个在月面软着陆的航天器月球9号月球9号前前苏联第二代月球探第二代月球探测器器（月球（月球4-14号）号）u月球15号于1969年7月13日发射，是苏联发射的第一艘用于自动取样的月球探测器，最终在危海坠毁，未能完成目标月球15号前前苏联第三代月球探第三代月球探测器器（月球（月球15-24号）号）u月球16号于1970年9月12日发射，是人类第一个实现在月球上自动取样并送回地球的探测器；u月球20号和月球24号也先后登上了月球，采集了月壤返回地球。

月球16号前苏联u月球车1号，搭乘月球17号，于1970 年11月17日登上月球，是第一辆无人驾驶月球车，在月面漫步了302昼夜，实现了人类第一次在地球对地球以外的机器人进行远程控制；u月球车2号，搭乘月球21号，在月面漫步125昼夜月球车1号月球车2号前苏联两大阶段：探月竞赛期（1961-1972）探月恢复期（1994-今）“勘探者”号2.美国：人类最早登上月球的国家“阿波罗”登月计划u时间：1961年5月- 1972年12月u活动： 9个“徘徊者”号月球轨道器 7个“勘测者”号月球探测器 17个“阿波罗”号宇宙飞船u耗费：历时约11年，耗资255亿美元u意义：成功实现载人登月，开创了人类认识月球的新纪元阿波罗11号航天员踏上月面美 国探月竞赛期实施情况：“徘徊者”1号5号，均无建树；“徘徊者”6号：成功软着陆但未拍回照片；“徘徊者”7号9号：成功软着陆并分别拍回照片4308张、7137张和5814张9个“徘徊者”号月球轨道器“徘徊者”7号时间：1961年8月23日 -1965年3月24日任务：研究整个月球的外观； 测量月球附近的辐射和星际等离子体等； 检测月球轨道器，为阿波罗登月作准备。

美 国探月竞赛期时间：1966年5月-1968年1月 任务：进行月面软着陆试验； 探测月球，为“阿波罗”号 飞船载人登月选择着陆点实施情况：2个失败，5个成功勘测者”1号美 国探月竞赛期7个“勘测者”号月球探测器美 国 17个“阿波罗”号宇宙飞船探月竞赛期试飞（阿波罗1-10号）：u1966年1968年， 6次不载人飞行试验，鉴定飞船的指挥舱、服务舱和登月舱，考验登月舱的动力装置；u1968年10月11日 ，“阿波罗”7号飞船是阿波罗计划中第一次载人飞行任务；u1968年12月21日，“阿波罗”8号飞船第一次实现载人绕月飞行；u1969年5月18日，“阿波罗”10号飞船进行登月全过程的演练飞行阿波罗”1号飞船原计划是载人的，由于1967年1月27日一次例行测试时发射台起火，3名宇航员遇难美宇航局不得不重新设计飞船，更改计划 时间：1966年-1972年烧毁的阿波罗1号指令舱残骸发射时间：1969年7月20日 发射地点：美国卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心主要成就：第一次成功实现载人登月，开创人类认识月球的新纪元 1969年年7月月21日格林尼治时日格林尼治时间间2时时56分，美国航天员阿分，美国航天员阿姆斯特朗成为登月第一人姆斯特朗成为登月第一人美 国阿波罗11号：首次成功实现载人登月阿波罗阿波罗11号号个人迈出的一小步个人迈出的一小步人类迈出的一大步人类迈出的一大步 1969年到1972年期间，美国实施了6次技术更复杂的探月活动，只有“阿波罗”13号飞船因服务舱液氧箱爆炸（三名宇航员驾驶飞船安全返回地面）未能按计划登月。

先后共有12名航天员登上月球1972年“阿波罗计划”之后，探月活动曾一度沉寂u 1994年1月25日，美国发射了“克莱门汀”号无人月球探测器，初次发现月球上有水冰；u1998年1月6日 美国“勘探者”号探测器发射升空，它是自“阿波罗计划”结束25年后美国真正意义上的首次探月飞行勘勘探探者者”号号“克莱门汀”号美 国探月恢复期u 2009年6月18日 美国航宇局成功发射了“月球侦察轨道器”（LRO）和“月坑观测与探测卫星”（LCROSS），用于对月面进行测绘，并寻找水冰；u2006年12月 美国航宇局发布了“重返月球”计划，后又放弃月球侦察轨道器（LRO）美 国探月恢复期探月活动趋于理性第一次：受挫1990年1月24日，日本成功发射“飞天”号月球探测器，但没有从月球轨道上发回数据评价：第一次由美苏之外的国家发射 月球探测器“飞天飞天”号号3.日本：越挫越勇 A计划：计划1995年发射“月球”A探月器，探测器计划携带两个穿透式着陆器，并在接近月球后将它们射出，用以探察月球内部构造第二次：受挫1991年日本启动 “月球”A 计划，以夭折告终日 本结果：着陆器技术迟迟未过关，致使先于着陆器10余年开发完成的探测器严重老化，日本不得不宣布放弃这项耗资200多亿日元的计划。

2007年10月5日，“辉夜姬”进入绕月轨道，成为日本第一个月球轨道探测器2009年6月11日，“辉夜姬”探月卫星在成功结束月球观测任务后有意撞向了月面评价：正式开启了自美国“阿波罗计划”以来世界上技术最复杂、规模最大、共耗资亿美元的探月计划第三次：终于成功2007年9月14日，日本第一颗绕月探测卫星“辉夜姬”号顺利发射升空日 本u 欧洲太空局，简称欧空局，1975年5月29日成立，是欧洲国家组织和协调空间科学技术活动的机构，成员国主要有比利时、丹麦、法国、德国、英国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、瑞士和爱尔兰；u 欧空局在空间探索上取得了多项举世瞩目的成就，但在探测月球方面却落后于俄罗斯和美国欧空局研制了新型航天器进行探月，闯出一条独具特色的路4.欧洲：新型航天器研制发射时间：发射时间：20032003年年9 9月月2727日日入轨时间：入轨时间：20032003年年1111月月1515日日“智能一号”：小型化航天器的杰作u“智能一号”是欧空局第一个月球探测器体积小，技术高；u经过14个月的飞行，进入到距离月球表面470千米到2900千米的大椭圆形最终轨道；u由于“表现出色”，它的服役时间延长一年。

2006年9月3日以7000千米的时速完成了撞击月球的最后任务智能一号欧 洲 评价：“智能1号”是世界上第一个采用太阳能电推进系统的空间探测器，其利用燃料的效率比普通化学燃料发动机高10倍完成撞击前，“智能1号”已围绕月球飞行2000多圈，其动力仅仅依靠60升氙“燃料”维持第一颗绕月飞行器：月船1号失联 发射时间：2008年10月22日 入轨时间：2008年11月12日 2009年8月底失去无线电联络，探测任务被正式终止月船1号5.印度：历经挫折“月船2号”计划一再延期u原计划：2011年发射“月船2号”月球探测器，并使一个登月机器人在月球表面实现软着陆u计划第一次被推迟至2013年发射；u后又被后推至2014年发射印 度 经过10年的酝酿，2004年确定中国探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段起步晚，起点高三、我国月球探测计划“嫦娥一号嫦娥一号”嫦娥一号发射时间：2007年10月24日撞月时间：2009年3月1日基本情况： 预设寿命：1年 总重量：2350千克左右 尺寸：2000mm1720mm2200mm“嫦娥一号嫦娥一号”四大科学任务全部顺利完成：u获取月球表面的三维立体影像；u分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点；u利用微波辐射技术，探测月壤厚度；u探测地球至月球之间的空间环境。

“嫦娥一号嫦娥一号”成果图成果图发回回的的第第一一张月月面面图“万万户户撞撞击击坑坑”我我国国首首幅幅“全全月月球球影影像像图”“嫦娥二号嫦娥二号” 发射时间：2010年10月1日 嫦娥一号卫星的姐妹星主要任务：（1）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；（2）为“嫦娥三号”实现月球软着陆进行部分关键技术试验，并对嫦娥三号着陆区进行高精度成像嫦娥二号嫦娥二号飞天之旅飞天之旅还未结束还未结束“嫦娥二号嫦娥二号”丹丹聂耳撞耳撞击坑坑虹虹湾湾区区局局部部三三维景景观图7米分辨率全月球影像米分辨率全月球影像图“嫦娥三号嫦娥三号”发射时间：2013年12月2日抵月时间：2013年12月14日组 成：着陆器和巡视器任 务：首次月球软着陆和自动巡视勘察，探测月球内部 嫦娥三号u很高的技术难度：着陆器需要掌握着陆自主导航控制、着陆变推力推进系统、着陆缓冲系统、月面生存热控系统等关键技术；自动巡视器需要攻克自主导航巡视、月面生存热控系统等关键技术；u探月史上的创举：着陆器上携带了近紫外月基天文望远镜、极紫外相机；巡视器上携带了测月雷达；u是我国探月工程二期（落）的关键任务，起承上启下的作用“玉兔号玉兔号”月球车月球车嫦娥三号：是第一个“带腿”飞行器，落到哪里就对哪里进行探测，即“就位分析”，样本带不回来u中国第一个地外软着陆探测器和巡视器(月球车);阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器;四、月球探测主要成果 月球的形状、月球的大小、月球的轨道、月球表面物理状况、磁场、地形单元、生命或有机体存在性、物质“原料”(元素)、内部构造和演化历史等。

本讲结语 你认为探月计划意义何在？。