深空探測篇

月球探測和火星探測是中國由航天大國向航天強國邁進的標志性和帶動性工程。中國空間技術研究院（簡稱研究院）是中國月球和火星等深空探測任務的主體承研單位，為中國探月工程的穩(wěn)步推進提供了重要條件保障，也將為未來的深空探測活動提供有力支撐。

1 探月工程

2000年11月22日，中國政府首次公布了航天白皮書—《中國的航天》，明確了近期發(fā)展目標中包括“開展以月球探測為主的深空探測的預先研究”。

2001年，由孫家棟院士牽頭，國防科工委組織中國科學院、航天科技集團、總裝備部等單位正式啟動月球探測工程的相關論證工作。研究院作為中國空間技術的主力軍，率先成立項目辦公室，展開月球探測衛(wèi)星方案的論證工作，設計出嫦娥-1衛(wèi)星方案，并順利完成了奔月、探月的關鍵技術攻關。

“繞 ”—嫦娥-1和嫦娥-2

2004年，探月一期工程正式立項，我國月球探測工程全面啟動。作為“繞、落、回”三步走的第一步，首期繞月工程的目標是研制和發(fā)射探月衛(wèi)星嫦娥-1。

經(jīng)過3年多時間，2007年10月24日，研究院研制的嫦娥-1衛(wèi)星發(fā)射成功。11月7日，衛(wèi)星進入環(huán)月軌道并傳回月球圖像，標志著我國月球探測衛(wèi)星研制技術實現(xiàn)了歷史性跨越，樹立了中國航天的第三個里程碑。在嫦娥-1衛(wèi)星研制中，研究院充分繼承已有技術，借鑒變軌能力強的東方紅-3平臺的推進和結構設計，以及自主能力強的“資源”系列遙感探測衛(wèi)星平臺相關技術，進行了集成設計；同時在眾多方面開展原創(chuàng)性設計攻關，實現(xiàn)適應月球探測任務的全新技術平臺，為月球探測后續(xù)工程和深空探測奠定了堅實的基礎。

嫦娥-1任務圓滿完成后，中國開始了嫦娥-1備份星任務初步方案論證工作，并將備份星命名為嫦娥-2。2008年7月，研究院完成了第二輪總體方案論證工作。同年10月，嫦娥-2任務立項。2010年10月1日，嫦娥-2發(fā)射成功。在任務執(zhí)行期間，嫦娥-2出色完成了嫦娥-3部分技術先期驗證工作，成功拍攝著陸區(qū)虹灣的高清地形地貌圖像，完成了全月球7m分辨率影像圖的繪制，并在拓展任務中實現(xiàn)了日地拉格朗日L2點飛行和圖塔蒂斯小行星飛越探測。研究院圓滿完成了嫦娥-2衛(wèi)星的研制試驗和飛行任務，為探月工程后續(xù)任務的順利開展做出了突出貢獻，也為中國執(zhí)行未來的深空探測任務積累了較為豐富的經(jīng)驗。

嫦娥-1示意圖

“落 ”—嫦娥-3和嫦娥-4

2008年，探月二期工程通過國家立項批復，工程目標是實現(xiàn)月球表面軟著陸和月球巡視探測。探月二期工程包括探測器、運載火箭、發(fā)射場、測控和地面應用五大系統(tǒng)，嫦娥-3是工程任務的核心和關鍵，包括月球軟著陸探測器（簡稱“著陸器”）和月球巡視探測器（簡稱“巡視器”）兩個部分。

經(jīng)過5年多的研制，2013年12月2日，嫦娥-3探測器發(fā)射升空，并于14日成功軟著陸于月球虹灣著陸區(qū)，15日完成著陸器巡視器分離，兩器各自獨立開展月面探測工作。研究院突破了月球軟著陸和月面巡視核心關鍵技術，在航天器總體設計、制導導航和控制系統(tǒng)設計、推進系統(tǒng)設計和熱控系統(tǒng)設計等方面取得了一系列的科研成果，實現(xiàn)了中國首次在地外天體上進行原位和巡視探測。

嫦娥-4是嫦娥-3的備份星，計劃于2018年發(fā)射。嫦娥-4由著陸器、巡視器和中繼星組成，將首次實現(xiàn)月球背面軟著陸和巡視探測，首次完成地月拉格朗日L2點中繼星對地對月的測控、數(shù)據(jù)中繼，同時開展月基低頻射電天文觀測、月球背面巡視區(qū)形貌和礦物組分、巡視區(qū)淺層結構等科學探測與研究。

“回”—嫦娥-5試驗器、嫦娥-5和嫦娥-6

2011年，探月三期工程正式立項，目標是實現(xiàn)月面無人采樣返回。工程規(guī)劃了2次正式任務和1次飛行試驗任務，分別是嫦娥-5、嫦娥-6和嫦娥-5飛行試驗任務。

嫦娥-5試驗器于2014年10月24日發(fā)射，11月1日成功返回地球，實現(xiàn)了第二宇宙速度高速跳躍式再入返回。嫦娥-5試驗器再入返回飛行試驗任務的圓滿成功，突破了一系列關鍵技術，為實現(xiàn)探月三期工程最終目標奠定了堅實基礎。

嫦娥-5探測器是由研究院研制的中國首個實施無人月面取樣返回的航天器，由軌道器、返回器、著陸器、上升器4個部分組成。嫦娥-5和嫦娥-6將共同實施探月工程三期“回”的任務，即實現(xiàn)月球采樣后自動返回，完成中國探月工程的收官之戰(zhàn)。

2 火星探測

2016年初，中國火星探測計劃正式立項，計劃于2020年擇機發(fā)射火星探測器，一步實現(xiàn)“繞、落、巡”工程目標，對火星進行環(huán)繞探測、著陸探測和巡視探測，對火星的土壤環(huán)境、大氣等展開研究。

為完成好這一重大而艱巨的航天任務，研究院探測器系統(tǒng)抓總開展研制工作，積極組織各系統(tǒng)完成了關鍵技術攻關、方案轉初樣、初樣詳細設計、初樣結構交付等工作。

嫦娥-3著陸器

嫦娥-3巡視器

嫦娥-5示意圖

火星探測器外觀圖

2016年，火星探測器研制順利轉入初樣研制階段。研究院探測器系統(tǒng)通過組織評審、復核，成立專家組等手段，嚴抓技術與質量；組織策劃，召開綜合調度會、專項調度會等方式，嚴控進度，探測器研制按計劃有序開展；依照工程總體下發(fā)的《首次火星探測任務產品保證總要求》，嚴格按照各項要求開展了產品保證工作。

2017年是火星探測器系統(tǒng)的初樣驗證年，也是確保按計劃完成轉正樣的攻堅年。研究院探測器系統(tǒng)全力開展初樣階段探測器設計、結構熱控器研制、電性器研制、著陸驗證器研制、鑒定件研制等多條主線工作，確?；鹦翘綔y器年度研制任務按計劃圓滿完成。

3 小行星探測

2010年，深空探測被列入“十三五”重大專項規(guī)劃，小行星探測也成為未來深空探測工程的四次重大任務之一?！?016中國的航天》白皮書中提出，我國將開展小行星探測等的方案深化論證和關鍵技術攻關，適時啟動工程實施。研究院對深空探測規(guī)劃進行了一系列論證研究，其中包含對小行星探測的相關基礎和工程技術研究。

火星車與著陸巡視器外觀設計構型圖

2010年以來，中國小行星探測駛入快車道。在研究院院士基金課題、院科技委發(fā)展研究課題等支持下，相關團隊開展了系統(tǒng)性研究和一些先期技術攻關，取得了包括小行星監(jiān)測與防御技術、小天體策略研究（含目標選擇）、資源開發(fā)與利用技術、弱引力小天體表面探測機器人等課題在內的研究成果，提出了中國后續(xù)小行星探測返回、操控、利用“三步走”發(fā)展路線建議，小行星探測發(fā)展路線更加清晰。

同時，依托自身雄厚的工程技術實力，研究院在小行星自主導航與控制、小行星弱引力附著與采樣技術等方面開展了預先研究，為小行星探測任務的論證和實施奠定了基礎。2011-2012年，嫦娥-2成功實現(xiàn)了拉格朗日L2點的飛行試驗和對圖塔蒂斯小行星飛越成像多階段擴展任務試驗，圓滿實現(xiàn)了多目標多任務的預定目標，為深入開展小行星探測奠定了必要的工程實踐基礎。

目前，研究院正在積極開展小行星探測等系統(tǒng)論證工作，對小行星選擇、飛越、伴飛、采樣和控制等問題進行驗證，努力實現(xiàn)從地月系統(tǒng)探測到行星際探測的跨越。