2007年8月16日，国防科工委宣布，中国第一颗人造月球卫星“嫦娥一号”的奔月路线已经确定。专家还表示，按照目前的设想，“嫦娥一号”的发射过程有可能进行全国实况转播，卫星拍回的月球照片也将公布。
8月17日，北京大学地球与空间科学学院焦维新教授在他的家里，为本报记者详细解读了中国探月路线图。
我们选择了一条比较安全的探月路线图
“‘嫦娥一号’选择了一条比较安全的探月路线，就是先用运载火箭把月球卫星送入低地球轨道，让卫星先围绕地球飞行，然后等待时机飞往月球。”北京大学地球与空间科学学院焦维新教授在接受本报记者独家专访的时候，详细解读了中国嫦娥一号奔月的路线图。
焦教授曾经参加中国探月计划早期论证工作，同时，他还是中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任。
“这种飞往月球的方式可降低对运载火箭的要求，也就是降低成本。”焦维新教授介绍说，“这种方法的优点是安全性和可操控性强，缺点是飞往月球的时间比较长，有时候需要8至10天。”
“同时，这种方法还需严格在发射窗口期间（是指月球运行到与发射场相对的位置）进行发射，如果在发射窗口期间天气恶劣。不能按时发射，只好等待下一个发射窗口。”焦维新教授说。
“另外一种比较危险的方式中国没有选择，就是直接转移方式，即从初始的圆形轨道（例如高度为300公里）转变为近地点为300公里、远地点为38400公里的大椭圆轨道，卫星接近月球后切入月球轨道。”焦维新教授解释说，“这种方式的优点是能够在2到3天很短的时间里到达月球轨道，可以节省很多时间和燃料。但在变轨时，卫星需一次获得3.1 km+s的速度增量，这对运载火箭的要求非常高，危险性非常高，这也可以说是它的缺点。”
“这两种方法各有利弊，目前我国基本决定采取第二种比较安全的探月方式。”焦维新教授介绍说。
嫦娥奔月每月只有一个“最佳时期”
在探月的路线基本确定以后，紧接着就该选择飞向月球的时间了。
焦维新教授介绍，探月卫星发射时间的选择有很大的学问。我们一般要选择在月球和地面发射场距离最短的时候发射，即发射窗口。“这样可以节省不少燃料。毕竟，人类探测一次月球要花费上10亿的人民币，我们应该把有限的有效载荷最大限度留给搭载科研设备上。”
发射窗口是如何计算出来的呢？“这主要是和地球、月球以及发射场的位置决定。”焦维新教授说，“同时，还要受到发射场的雷电、风力等外在因素的影响。”
“嫦娥奔月的发射窗口一个月只有一次。”焦维新教授强调，“日本的女神探月卫星计划在9月13日发射，那就是一个好的发射窗口时间。”
国家航天局负责人8月10日对外宣布，“嫦娥一号”卫星已通过出厂评审。经绕月探测工程领导小组批准，工程转入发射实施阶段。“从目前情况看，在短短一个月的时间里，下一个发射窗口时间前做好发射前的准备是不可能的了。”焦维新教授说。
那么，下一个发射窗口是在什么时候呢？焦维新教授介绍说，“是在10月的下旬。”
“到时候能否发射，还要根据西昌卫星发射场的天气条件决定。”焦维新教授强调。此前，有人预测，中国会选择在中国传统的农历八月十五（9月25日）送“嫦娥一号”奔向月球。焦维新教授解释说，“这是严肃的科学问题，在发射时间的选择上不可能受其他因素的影响。”
“嫦娥工程”原计划上半年发射，此次将发射时间推迟，就是为确保“首发必成、万无一失”。
据专家透露，“嫦娥一号”还要围绕地球飞行5-7圈后才踏上飞往月球的征途。焦维新教授解释说，“与神舟飞船采用圆形轨道不同的是，‘嫦娥一号’卫星采用的是椭圆轨道。近地点距离地面200公里。”
“除了减小切入地月转移轨道时的速度增量外，另一个考虑就是为了减少地面的天气因素对卫星发射的影响，让卫星在围绕地球飞行的过程中，选择最好的时机，再飞向月球。”
“具体围绕地球飞行几圈将根据实际情况决定。”焦维新教授说。
“嫦娥一号”在地球周围飞行时经过几次变轨，从周期16小时的轨道变为24小时、48小时轨道、72小时轨道。
“由于近地点相对比较固定，如果卫星发射后，卫星飞行的近地点有幸在国内，那么在未来的几天时间里，卫星将会准时回到这一地点的上空。”焦维新教授说。
“比如，卫星运行的椭圆轨道是24小时、48小时轨道、72小时轨道，那么就意味着在火箭发射的24小时、48小时、72小时以后，卫星将再次出现在同一地点。”焦维新教授解释说。“作为天文爱好者来说，这可是观测‘嫦娥一号’的绝佳时机。”
来源：北京科技报
