互动科普

20世纪70年代，月球上的一座环形山被国际天文学者命名为“万户”。这是一个中国人的名字，六百多年前，一位名叫万户的明朝官员将自己绑在椅子上，两手各持一只大风筝，椅背上47枚捆扎在一起的火箭被点燃—这位粉身碎骨的勇者，成为人类文明史上第一个尝试用火箭飞天的人。

1978年，美国总统卡特的安全事务顾问布热津斯基访问中国时，向当时的中共中央主席华国锋赠送了一件特殊礼物—一块小指尖大小的月球岩石样品。我国科学家对月球的研究就从这块0.5克的月球岩石样品开始的。随后的几十年间，我国科学家对月球的研究，都来自于美苏等国探月的公开资料，处于被动位置。不过，正是在跟踪研究中，培养了一批基础研究人员，奠定了我国自行开展探月活动的基础。随着经济和技术的发展，综合国力的提高，我国在开展人造地球卫星和载人航天之后，开展自主的探月活动也就是顺理成章的事情了。

2004年2月13日，国家航天局向世人公布，中国月球探测计划已经进入实施阶段。2007年10月24日18点05分，在我国西昌卫星发射中心三号发射工位上，长征三号甲运载火箭伴随着巨大的轰鸣声腾空而起，我国自行研制的第一个月球探测器“嫦娥一号”从这里升空飞向月球。

嫦娥一号由结构，热控，供配电，制导、导航与控制、推进，数据管理，测控和数据传输，定向天线和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作，保证月球探测任务的顺利完成。其中星上有效载荷用于完成对月球的科学探测，其他分系统则为有效载荷的保障系统。这些分系统相互协作，缺一不可。

为使嫦娥一号上的科学仪器始终对准月球表面进行连续探测，科学家们采取三轴稳定的姿态控制方式，这样可以保证星体上安装科学探测仪器的一面始终朝向月球，满足遥感探测的需求。

嫦娥一号的定向天线采用了双轴驱动机构，它可在半球空间内任何方向实现高精度指向定位要求，使定向天线具备对地球的跟踪指向能力，能一直对准地球。从而能使嫦娥一号获得的科学探测数据及时传输回地球。

因为嫦娥一号上的科学探测仪器只有在垂直对准月面时才能最好地发挥功效，所以需要对嫦娥一号的姿态，特别是俯仰方向和滚动方向的姿态进行实时控制。而制导、导航与控制分系统中的紫外敏感器就是一种用于测量嫦娥一号对月姿态的光学姿态敏感器。月球在短波谱段辐射比较均匀，这表明如果观测月球的紫外谱段，月面明暗反差会有所改善，也就是说能够“看”清楚月面大部分的地形地貌。因此，嫦娥一号采用紫外敏感器作为姿态敏感器，一旦发现嫦娥的不“正面”月球，就会随时做出调整。

奔月六百多天之后，“嫦娥一号”已成功创下中国航天的多个第一：第一颗人造月球卫星、第一次在飞行中实现9次以上变轨的航天器、第一个测控距地38万千米的航天器、第一幅月球全图……超额完成各项任务，并将超期开展相关探测活动，这些优异成绩无疑表明：中国已在掌握“月球探测”国家的行列中，牢牢站稳了脚跟。

（本文发表于《科学世界》2009年第10期）