1. 高起点探月

我国探月虽然起步晚，但发挥“后发优势”，利用已有的国外探测成果，借鉴国外月球探测工程的经验和教训，优选探测目标，优化技术实施途径，攻克难关，跨过别人已经做过的一些事情。

嫦娥一号作为中国第一个月球探测卫星，在过去从未开展过类似航天飞行活动的条件下， 知难而上，没有选择难度相对较低的飞越探测和在月球表面硬着陆方式探测，而是直接选择了发射环绕月球的卫星，并且对月球进行全球探测，从高起点迈上了探月的征程。

目前，国外利用航天器对月球进行无人探测的活动，大都采取以 下五种形式，嫦娥一号选择的是第三种。

1. 从月球近旁掠过，对月球进行近距离观测

2. 在月球表面硬着陆，利用撞毁前的短暂时机进行探测

3. 发射月球探测卫星，进行长期反复的环绕探测

4. 在月球表面软着陆，进行实地考察

5. 在月球表面软着陆并获取月球岩石样品，送回地球进行分析研究

卫星力学试验

2. 攻克四大难关

中国发射过多种轨道的航天器，迄今为止飞行最远的航天器是探测一号卫星，飞行最远距离地球8万多千米。但是月球距离地球约38万千米，大约是地球同步轨道卫星距离的10倍，探测一号飞行距离的5倍。进行绕月探测不仅要跨过这样远的距离，而且所面对的环境也和地球卫星有明显的不同，更加复杂和严酷，这些因素给发射嫦娥一号及其对月球开展环绕探测带来了很多困难。因此，实施探月工程对中国航天是一个巨大的挑战。

从2004年正式立项以来，在短短三年时间里，整个工程队伍坚持自主创新，刻苦攻关，先后突破了绕月探测工程所面临的四个主要技术难关：

1) 突破轨道设计与飞行控制关

嫦娥一号飞行轨道与一般地球卫星轨道不同，轨道设计非常复杂，受到的制约因素也较多，如面临地月相对运动、测控要求、运载火箭发射、燃料携带量、月影分布、月食时机等一系列条件的制约。在轨道设计过程中，科技人员综合考虑各种情况，对其中的一些不利结果逐一加以甄别和排除，最终解决了最优化轨道设计难题。

2) 突破三体定向关

三体定向是指嫦娥一号对日、地和月的三体定向。过去研制的地球卫星一般只需同时完成对地和对日的定向即可，卫星上的太阳电池翼对准太阳，保证获得足够的光照并产生足够的电能，而卫星上的通信或遥感装置对准地球表面以便执行任务。与这些卫星不同，嫦娥一号的探测目标是月球，因此它必须保证相应的科学载荷对准月球表面。与此同时为了将获取的科学数据发回地球，嫦娥一号在环绕月球飞行的过程中还应将定向天线对准地球，在规定的时间内将嫦娥一号自身工作状态信息和科学载荷的输出结果发回地球。除此以外，为了保证嫦娥一号的能源供应，还应尽量使其太阳电池翼面向太阳，获得足够的光照。

为使嫦娥一号具备同时对日、地、月三体定向的能力，该月球探测卫星采取三轴稳定的姿态控制方式。其定向天线和太阳电池翼都具有一定的运动自由度，它们可以根据具体情况调整指向，以满足各自不同的定向要求，同时还采用紫外敏感器、星敏感器、陀螺仪及提高控制、制导与导航分系统的可靠性等多种手段，确保了三体定向的精度要求。

太阳电池翼板展开试验

三体定向原理示意图

太阳

地球

嫦娥一号

月球

地球磁场示意图

3) 突破空间环境关

嫦娥一号执行任务过程中面临着新的严酷的环境考验，其中主要是空间高能粒子辐射环境、空间等离子体环境和空间热环境。

空间高能粒子辐射环境

嫦娥一号将经历的高能粒子辐射环境主要有三个：①地球辐射带中的被地磁场捕获的高能电子和质子；②银河宇宙线，指来自太阳系以外的银河系的高能粒子；③太阳宇宙线，它是太阳耀斑爆发期间从太阳表面的活动区喷射出来的高能粒子流，成分主要是高能质子。太阳宇宙线爆发是随机偶发事件，并可能持续一到几天，太阳活动高年出现较为频繁。