北京密云的50口径天线地面站，将承担嫦娥1号科学探测数据的接收任务
中国嫦娥1号卫星今年下半年将携带具有世界先进技术的探月仪器，奔向月宫探索宝藏。最新一期中国科技核心期刊《科技导报》发表科学论文，首次揭开了这些高科技设备的神秘面纱，本报特约独家刊出——
由中国科学院院士、中国绕月探测工程首席科学家欧阳自远、中国科学院国家天文台郑永春助理研究员撰写的文章中说，今年下半年发射的嫦娥1号探月卫星，选用的科学探测仪器有6套24件，包括CCD立体相机、激光高度计、成像成像光谱仪、伽马/X射线谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器和低能离子探测器等，这些设备在中国都属首次使用，有的是世界首创。
根据欧阳自远院士的设想，嫦娥1号卫星奔赴月球，将完成4项科学任务——
拍摄月球三维影像的立体相机CCD
独创CCD立体相机搭载激光计拍摄三维影像月球地形图
探月的第一项任务是绘制立体的月球地图。国外已有多个版本的平面月球地图，但立体的只有二幅，且做得不完整。嫦娥1号卫星将采取与其他国家不同的思路，搭载1台CCD立体相机和1个激光高度计，两者结合绘制完整细致的立体月球地图。CCD立体相机(见下图)同时对卫星飞行的前方、下方和后方进行拍照，形成三维影像。激光高度计由激光器、望远镜和接收电路三部分组成。卫星进入环月轨道后，激光高度计首先向月面发射激光束，并立刻用望远镜把反射回来的光束变成电信号；接收信号的电路盒将迅速进行计算，得出该探测点的月球海拔高度。激光高度计完成绕月旅行，月面每个探测点(包括南北极的黑暗深坑)的海拔高度就一清二楚了。这些数值与CCD立体相机拍摄的高精度图像相叠加，就是一幅完整而精确的月球立体地形图。
月球元素图
伽马/X射线谱仪首探14种元素为建月球基地选资源富集地区
第二项任务是探测月球上元素的分布。这件事情只有美国在2000年利用1998年发射的卫星，做了5种元素的月球分布图(见右中图)，包括铁、钛、铀、钍、钾。而嫦娥1号卫星将用世界先进的伽马/X射线谱仪探测月球上14种元素的分布。这样，我们就知道月球上分布着哪些资源，将来建月球基地时可选择在资源富集的地区，通过开采月球资源，满足人类社会的需求。首次装载微波遥感探测仪评估月壤厚度和氦-3储量
第三项任务是评估月球上土壤的厚度和氦-3的资源量。嫦娥1号卫星上搭载了一台微波探测仪，这是世界上首次在探月卫星上装载微波遥感装置，有很大的技术难度。这台微波探测仪能探测物体的微波辐射强度，能在所有气象状态下全天候工作，且具有穿透能力，可探测深埋的物体。科学家们通过月球微波辐射强度的科学解析，可以估算出月球土壤厚度和月球上氦-3的总量及分布。氦-3是地球上都极其稀少的替代石油的能源。微波探测仪还能测出月球背面的亮度、温度图和月球两极地面的信息。
绕月探测工程总指挥栾恩杰(前排中)、总设计师孙家栋(前排右)、首席科学家欧阳自远(前排左)在研究工作
中国造太阳高能粒子探测器首次探测40万km空间环境
第四项任务是监测远至40万km范围内的空间环境，记录原始太阳风数据，研究太阳活动对地月空间环境的影响。国内目前仅监测过7万km以内的空间环境，嫦娥1号上的太阳高能粒子探测器和低能离子探测器，将首次探测远至4万至40万km间的空间环境，这些关键科学数据，对今后深空探测器的环境防护设计具有重要的参考价值。
