中国探月工程教学课件

中国探月工程探月工程总体介绍中国探月工程是国家重点科技专项工程，于2004年正式立项实施工程以国家战略需求为目标，以科技创新为动力，实施月球探测三期目标绕、落、回这一工程不仅是中国航天事业的重要里程碑，也是中华民族走向深空探索的重要一步，标志着中国航天技术迈入世界先进行列月球文化与人类探月史中国月亮文化人类探月历程工程命名渊源月亮在中国古代文化中有着崇高地位，嫦娥奔1959年苏联月球2号首次撞击月球，1969年美月、玉兔捣药、吴刚伐桂等神话传说广为流传，国阿波罗11号实现人类首次登月此后，日月亮象征团圆、思念与美好中秋赏月传统延续本、欧洲、印度等也开展了探月计划，开启了人千年，深入人心类探索月球的新篇章探月工程战略意义科技自主创新空间科学基础研究探月工程推动了航天领域一系列关键技通过月球探测获取大量科学数据，促进术突破，促进了国家科技创新体系建了月球科学、行星科学、天体物理学等设，带动了600余项尖端技术研发与产学科发展，为理解月球起源、演化及地业升级，增强了国家综合科技实力月系统关系提供了科学依据国际地位与人类共同发展工程组织与规划绕月探测月面软着陆采样返回第一阶段（2007-2010年）发射嫦娥一号、第二阶段（2013-2019年）发射嫦娥三号、第三阶段（2014-2020年）完成再入返回试二号卫星，实现绕月飞行，全面探测月球表面四号探测器，实现月球正面和背面软着陆，开验，发射嫦娥五号实现月球采样返回，建立完特征与空间环境展月面巡视勘察与科学探测整的月球探测技术体系绕嫦娥一号任务——主要成就•首次获取全月球影像图，完成中国首幅月球全貌图•获取月球表面元素分布图和月壤特性数据•对地月空间环境进行了系统观测•累计工作16个月，超额完成预定任务•2009年3月1日实施受控撞月，圆满完成使命嫦娥一号于2007年10月24日在西昌卫星发射中心成功发射，是中国首颗月球探测卫星其主要任务是获取月球的三维影像，分析月球表面有用元素的分布与含量，探测月壤特征和地壤厚度，研究地球与月球间的空间环境嫦娥二号技术先导12发射与任务技术突破嫦娥二号于2010年10月1日国庆期间首次实现100公里高度和15公里超低成功发射，直接采用地月转移轨道发轨道飞行，拍摄分辨率优于7米的全射模式，仅用5天即到达月球轨道，月球影像，对月球虹湾地区获取1米大大缩短了飞行时间分辨率的高清图像，为嫦娥三号着陆选址提供依据3拓展实验落嫦娥三号月面软着陆——0102发射任务软着陆过程嫦娥三号于2013年12月2日在西昌卫星发射2013年12月14日，嫦娥三号成功实现月面中心成功发射，是中国首个实现地外天体软着陆，着陆精度达到100米，创造了当时软着陆的航天器，也是人类时隔37年后再世界最高着陆精度记录整个下降过程采次登陆月球的探测器用自主导航与控制，实现了平稳软着陆玉兔号巡视嫦娥三号科学成果主要科学成果•首次获取月面土壤深层结构剖面图，深度达100多米•对月壤、矿物组成进行精确分析，发现新的矿物分布特征•进行天文观测，获取月基极紫外星空图像•创造月球车最长工作时间纪录，超过计划寿命3倍•获取大量工程与科学数据，发表多篇国际顶级科学论文玉兔号月球车行走路线长达114米，获取了大量珍贵的月面照片和科学数据，极大地提升了中国在国际月球科学研究领域的影响力嫦娥三号着陆器和玉兔号月球车搭载了多种先进科学仪器，包括全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、月基光学望远镜和极紫外相机等，开展了一系列科学探测实验落嫦娥四号月背探测——人类首次月背软着陆鹊桥中继星保障通信2019年1月3日，嫦娥四号成功降落在为解决月球背面与地球不能直接通信月球背面的南极-艾特肯盆地，实现了的难题，中国于2018年5月发射鹊桥人类探测器首次在月球背面软着陆，中继星，部署在地月拉格朗日L2点，创造了人类航天史上的重大突破成功建立了地球与月球背面的通信桥梁玉兔二号创造纪录随嫦娥四号着陆的玉兔二号月球车，持续在月背工作，累计行驶里程超过1000米，创造了月球车在月面工作时间和行走距离的世界纪录嫦娥四号的国际首创月背生物国际合作软着陆与国际合作同位素热电源与合作嫦娥四号三大创新首次月背软着陆与巡视空间同位素热电源应用嫦娥四号国际首创回再入返回技术试验——任务概述2014年10月24日，中国成功发射了探月工程三期再入返回飞行试验器，这是为嫦娥五号月球采样返回任务进行的关键技术验证试验器完成了环月飞行后，于同年11月1日安全返回地球，成功验证了高速再入返回关键技术技术挑战•第二宇宙速度（

11.2千米/秒）再入地球大气层•返回器在大气层中承受3000℃高温•半弹道跳跃式再入技术首次实践•高精度制导、导航与控制技术再入返回飞行试验的成功实施，攻克了深空探测器安全返回地球的核心技术，为后续嫦娥五号采样返回任务奠定了坚实基础，标志着中国航天已具备实施月球采样返回任务的能力回嫦娥五号采样返回——发射与月面着陆12020年11月24日，嫦娥五号在文昌航天发射场成功发射12月1日，着陆器和上升器组合体成功着陆在月球正面北部的风暴洋吕姆克山脉附近，开始采集月壤样品月面采样与起飞2着陆器通过钻取和表取两种方式采集月壤样品约2千克12月3日，上升器携带样品从月面起飞，这是中国首次实现地外天体起飞交会对接与返回3上升器与轨道器和返回器组合体实现自主交会对接，将样品转移至返回器12月17日，返回器成功着陆内蒙古四子王旗，带回1731克月壤样本，标志着嫦娥五号任务圆满成功嫦娥五号任务流程月面着陆月球采样月面起飞太空交会对接样品返回地球嫦娥五号采样返回任务是迄今为止中国实施的最复杂、难度最大的航天任务之一，涉及多项核心自主技术的攻关，包括•高精度月面软着陆与障碍规避技术•月面钻取与表取采样封装技术•月面起飞与轨道控制技术•月球轨道自主交会对接技术•第二宇宙速度再入返回技术•地外天体样品保存与防污染技术六战六捷成就嫦娥一号嫦娥二号2007年成功实施首次绕月探测2010年实现高精度绕月与拓展探测嫦娥五号嫦娥三号2020年成功实现月球采样返回2013年实现月面软着陆与巡视勘察再入返回试验嫦娥四号2014年验证高速再入返回关键技术2019年实现人类首次月背软着陆通过六战六捷，中国探月工程实现了绕、落、回三大技术全线突破，成为世界上第三个掌握月球采样返回技术的国家，完成了探月工程体系化建设，建立了独立自主的深空探测能力关键技术突破月面软着陆与障碍规避自主地月地远距离测控与中——决策继通信开发了基于光学相机和激光雷达的月攻克了38万公里深空测控技术难题，面障碍检测系统，实现了航天器在无实现了对月球轨道和月面的高可靠通人工干预的情况下，自主规避危险地信通过鹊桥中继星，首次建立了形，选择安全着陆区域的能力这一地球与月球背面的通信链路，解决了技术在嫦娥三号、四号和五号任务中月背与地球不能直接通信的世界性难得到了充分验证题再入返回热防护技术突破开发了第二宇宙速度（

11.2千米/秒）再入返回的热防护系统，解决了返回器在大气层中承受近3000℃高温的难题采用半弹道跳跃式再入技术，有效降低了最大过载和气动加热地面试验与配套设施关键地面设施•月球着陆综合试验场模拟月面环境，测试着陆器的避障与着陆性能•深空测控网由多个大型天线组成，实现对月球探测器的测控通信•天地协同遥操作中心实现对月球车的遥控操作•大型空间环境模拟设施模拟月球极端温度和真空环境•月球样品实验室处理和分析月壤样品的特殊洁净设施•探测器总装与测试中心航天器集成与系统测试为确保探月工程的顺利实施，中国建设了一系列先进的地面试验设施和配套系统，支持航天器的研制、测试和任务实施嫦娥系列科学成果月球测绘与地质研究月壤与矿物新发现空间环境监测获取了全月球7米分辨率的影像图和高精度地形通过月面原位探测和样品分析，发现了月球表面长期监测地月空间环境变化，获取了太阳辐射、图，建立了月球三维地形地貌模型，为月球科学物质组成和分布的新特征，确认了新的矿物种宇宙射线、等离子体环境等物理参数，为研究太研究提供了基础数据嫦娥四号还首次获取了月类，对月球形成和演化理论提出了新的科学问题阳活动对地月空间环境的影响提供了科学数据球背面的详细地质资料和研究方向深空通信与中继系统深空测控网络升级月背通信链路建立鹊桥中继星研制中国深空测控网由佳木斯、喀什、三亚等多鹊桥中继星在L2点绕地月系统极点运行，个地面站组成，配备了多台口径为35米和66为解决月球背面与地球不能直接通信的问可同时看到地球和月球背面，建立了地球米的大型天线，具备深空探测器测量、控题，中国自主研发了鹊桥中继星这是世与月球背面的通信桥梁这一突破性技术为制、数据接收和处理能力，支持38万公里以界首颗运行在地月拉格朗日L2点的通信卫嫦娥四号任务提供了可靠的通信保障远的深空探测任务星，采用了创新的轨道设计与控制技术探月数据应用月球资源勘查嫦娥系列探测器获取的月球表面元素分布数据，为潜在资源识别提供了科学依据特别是对月球浅表层水冰的探测和研究，为未来月球资源利用提供了重要参考航天器自主导航探月工程开发的自主导航与控制技术，已应用于多个航天领域，提高了航天器的智能化水平和可靠性特别是基于视觉的障碍识别与规避技相关行业发展术，为无人系统导航提供了创新方案探月数据处理与分析技术推动了遥感、人工智能、大数据等行业发展月球三维地形重建技术已应用于地球资源勘探和地形测绘，提高了测绘精度和效率嫦娥五号月壤样品的科学研究也促进了材料科学、微观分析等学科进步，带动了一批高精度分析仪器的研发与升级国际合作与交流多国载荷搭载月壤样品共享嫦娥四号任务搭载了来自德国、瑞中国已向国际科学界公开共享嫦娥五典、荷兰和沙特阿拉伯的科学载荷，号带回的月壤样品，支持全球科学家开展联合科学探测玉兔二号月球开展月球科学研究多个国家的科研车携带的中性原子探测仪是中瑞合作机构已申请并获得月壤样品用于科学研制的科学仪器研究深空探测合作中国积极参与国际深空探测合作，与俄罗斯、欧空局等开展了月球与行星探测领域的合作规划中国探月工程向多国提供测控支持，促进了国际航天合作的深入发展探月人才队伍建设人才队伍特点•多学科交叉涵盖航天、电子、材料、力学等多个领域•年轻化大批80后、90后成为技术骨干•创新能力强敢于挑战世界级技术难题•协同创新高校、研究所、企业协同攻关探月工程的实施也培养了大批青年科技人才，形成了梯队合理的人才结构，为中国航天事业的持续发展提供了有力的人才支撑多所高校开设了相关专业，推动了航天教育与人才培养体系的完善探月工程汇聚了全国最优秀的航天科技人才，形成了一支专业覆盖全面、技术能力突出的高水平研发团队工程共有5000余名科研骨干主力，平均年龄仅35岁左右，被誉为80后挑大梁的国家工程探月精神追逐梦想1勇于探索2协同攻坚3自主创新4团结拼搏5探月精神是中国航天精神在新时代的传承和发展，它体现了中华民族敢于挑战、勇攀高峰的精神品质探月工程团队面对世界级技术难题，不畏艰难、勇于创新，攻克了一个又一个技术难关，创造了举世瞩目的航天成就这种精神不仅激励着航天人不断前行，也为全社会特别是青少年树立了榜样，激发了全民族的创新精神和探索热情，成为新时代中国精神的重要组成部分探月工程与民族复兴科技强国战略探月工程是中国实施科技强国战略的重要组成部分，体现了中国走创新驱动发展道路的坚定决心工程突破的一系列关键技术，不仅提升了航天领域的整体水平，也带动了相关产业的技术升级，增强了国家的科技创新能力国家综合实力体现探月工程是国家综合实力的重要体现，涉及科技、工业、教育等多个领域的协同创新工程的成功实施，展示了中国特色社会主义制度的优越性，增强了全国人民的自信心和凝聚力，激发了爱国热情和民族自豪感民族复兴的标志探月工程的每一步成功，都是中华民族伟大复兴征程上的重要里程碑从跟跑到并跑再到领跑，中国探月工程的发展历程，展现了中华民族由大到强的发展轨迹，彰显了中国人民追求和平发展、造福人类的崇高理念探月成果展示与社会影响科普活动与社会影响•全国各地建立探月成果展览馆，吸引数百万公众参观•月球样品公开展出，引发民众极大兴趣•探月主题科普读物和影视作品广泛传播•航天员与青少年互动，激发科技兴趣•探月精神融入学校教育，培养创新思维探月工程的成功实施增强了公众对科技创新的信心，激发了全社会特别是青少年的科学兴趣和探索精神，推动了科学普及和科学教育的深入开展中国探月工程取得的成就不仅在科技领域产生了重大影响，也在全社会范围内引发了广泛关注和热烈反响通过多种形式的科普活动和成果展示，探月精神和航天知识深入人心未来任务展望嫦娥六号任务规划嫦娥六号计划于2025年前后发射，将执行月球南极地区采样返回任务，这将是人类首次从月球南极地区采集样品任务设计更加复杂，技术难度更高，科学价值更大技术创新嫦娥六号将进一步提升月面采样技术，扩大采样深度和范围，提高样品的多样性和代表性同时，将采用更先进的自主导航与控制技术，实现在复杂地形区域的精确着陆国际合作嫦娥六号将搭载更多国际合作载荷，已确定法国、意大利、瑞典等国的科学仪器将参与任务这些国际合作将进一步提升任务的科学产出，促进全球月球科学研究的深入发展探月工程远期规划深空探测布局载人登月准备月球科研站建设在月球探测基础上，中国将逐步展开更广阔中国正在开展载人登月关键技术研究，包括的深空探测，包括火星、小行星、木星系统中国计划在2030年前后开始建设国际月球科重型运载火箭、载人登月舱、月面生存保障等探测任务，建立完整的行星际航天能力，研站，将包括轨道器、着陆器、月面巡视系统等计划在2030年代实现中国航天员登为人类探索太阳系提供中国智慧器、飞行器和地面支持系统等多个部分，形上月球的历史性突破成长期的月球科学探测和技术试验平台探月与深空探测新机遇多学科交叉发展深空探测能力建设探月工程的实施带动了航天、电子、材料、地通过探月工程，中国已初步建立了地月空间航质、物理等多学科融合发展，形成了一批具有自行、软着陆、巡视、采样返回等系统工程能力，主知识产权的创新成果，促进了基础研究和应用正在逐步形成世界级的深空探测能力，为更远距技术的双向转化离的太阳系探索奠定基础资源开发与利用前沿科学探索探月工程为月球资源勘探与未来利用提供了科学探月工程为月球起源与演化、太阳系形成、宇宙依据，特别是对月球水冰、稀有元素的探测，为演化等基础科学问题研究提供了重要数据，开辟未来月球资源开发和利用指明了方向，有望开启了空间科学研究新领域，推动了人类对宇宙的认太空资源利用新时代知不断深入探月工程大事年表年2004中国探月工程正式立项，开始实施绕、落、回三步走战略年月200710嫦娥一号成功发射，实现中国首次绕月探测年月201010嫦娥二号成功发射，获取高精度月球影像年月201312嫦娥三号成功实现月面软着陆，释放玉兔号月球车年月201411再入返回试验器成功发射并返回，验证高速再入技术年月20185鹊桥中继星成功发射，部署在地月L2点年月20191嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆年月202012嫦娥五号成功实现月球采样返回年前2025计划发射嫦娥六号，实施月球南极采样返回总结与思考中国探月工程从无到有，从跟跑到并跑再到部分领域领跑，走出了一条具有中国特色的探月道路通过坚持自主创新，攻克关键技术，中国成功实现了六战六捷的辉煌成就，建立了完整的月球探测技术体系展望未来，中国将继续立志高远，开拓深空，实施月球科研站建设、载人登月等更具挑战性的任务，进一步拓展人类活动的疆域中国探月精神将激励一代又一代航天人不断前行，为探索未知、造福人类未来贡献中国智慧和力量探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。