嫦娥七號探測器是中國國家航天局精心研制的嫦娥探月計(jì)劃中的第七個探測器，承載著探索月球南極奧秘的重要使命。其主要任務(wù)聚焦于開展月球南極的環(huán)境與資源勘查工作，致力于找到水、冰等關(guān)鍵物質(zhì)，這對于人類深入了解月球的演化歷史以及未來月球資源的開發(fā)利用具有不可估量的意義。按照計(jì)劃，嫦娥七號將于2026年前后發(fā)射升空，踏上探索月球南極的征程。

2019年1月14日，中國國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳艷華在新聞發(fā)布會上鄭重宣布，嫦娥七號的任務(wù)是對月球的地形地貌、物質(zhì)成份以及空間環(huán)境進(jìn)行一次全面且綜合的探測。這一明確的任務(wù)規(guī)劃，為嫦娥七號的研制和后續(xù)探測工作指明了方向。次年7月29日，中國國家航天局等七部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展嫦娥七號和小行星探測科普試驗(yàn)載荷創(chuàng)意設(shè)計(jì)征集活動的通知》，這一通知的發(fā)布標(biāo)志著探月工程四期嫦娥七號任務(wù)和行星探測重大工程小行星探測任務(wù)正式啟動實(shí)施。同年8月，中國國家航天局探月和航天工程中心表示，嫦娥七號任務(wù)載荷競爭將采取擇優(yōu)原則，以確保搭載的科學(xué)載荷具備高質(zhì)量和高可靠性。

2022年對于嫦娥七號任務(wù)來說是關(guān)鍵的一年。4月，探月工程四期正式啟動工程研制，計(jì)劃陸續(xù)發(fā)射嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號探測器，開展任務(wù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和國際月球科研站建設(shè)。9月，中國國家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠透露，探月工程四期任務(wù)已獲國家批復(fù)，同時嫦娥七號正在緊鑼密鼓地研制中。同月，中國國家航天局發(fā)布了《嫦娥七號任務(wù)搭載機(jī)遇公告》，明確表示嫦娥七號會在2026年前后發(fā)射，其著陸區(qū)選址在月球南緯85°以上的南極 - 艾特肯盆地區(qū)域。11月，嫦娥七號重要載荷完成標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，其中中子伽馬譜儀完成了中子標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，為后續(xù)的科學(xué)探測做好了充分準(zhǔn)備。

2023年4月25日，在2023年“中國航天日”第一屆深空探測（天都）國際會議上，吳艷華介紹，在月球探測方面，2026年前后將發(fā)射嫦娥七號。中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士進(jìn)一步介紹，嫦娥七號的主要任務(wù)是前往月球南極開展飛躍探測，尋找月球存在水的證據(jù)。由于月球南極環(huán)境復(fù)雜，這項(xiàng)任務(wù)難度極大、風(fēng)險系數(shù)也非常高，但嫦娥七號有望成為第一個在月球南極成功降落的航天器。

2025年4月23日，在國家航天局組織的國際月球科研站開發(fā)者會議上，吳偉仁介紹，嫦娥七號屬于國際月球科研站基本型的組成部分。預(yù)計(jì)嫦娥七號在2026年實(shí)施發(fā)射，發(fā)射成功后將為國際月球科研站建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)，后續(xù)會和各個參與國和組織協(xié)商下一步的建設(shè)進(jìn)度。9月1日，央視記者從中國科學(xué)院上海天文臺獲悉，中國科研團(tuán)隊(duì)已成功構(gòu)建嫦娥七號的月球軌道VLBI試驗(yàn)系統(tǒng)（LOVEX，Lunar Orbital VLBI EXperiment），該系統(tǒng)是國際上首個月球軌道VLBI（甚長基線干涉測量）系統(tǒng)，并在月 - 地長基線上成功檢測到天體射電輻射與航天器信號的干涉條紋。這一系統(tǒng)所有在軌設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，性能指標(biāo)全面滿足設(shè)計(jì)要求，為超高分辨率射電天文學(xué)和精確航天器跟蹤開辟了新的可能性。相關(guān)成果在學(xué)術(shù)期刊《中國科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》英文版在線發(fā)表。

（一）探測器組成

嫦娥七號采用了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，包括四器一星，分別是著陸器、軌道器、巡視器、飛躍器和中繼衛(wèi)星。其中，飛躍器將首次在月球開展飛越探測，它將飛越到月球南極陰影坑里進(jìn)行詳細(xì)勘查，尋找可能存在的水或水冰。巡視器也就是我們熟知的月球車，它將和軌道器、著陸器等科學(xué)探測儀器與嫦娥八號共同組成月球南極科研站的基本型，為月球科研站的建設(shè)和運(yùn)行提供重要支持。

（二）載荷配置

嫦娥七號任務(wù)各探測器平臺共配置了18臺有效載荷，這些載荷各具功能，協(xié)同工作。在中繼星上配置了月球軌道VLBI試驗(yàn)系統(tǒng)、陣列中性原子成像儀、極紫外相機(jī)等3臺科學(xué)載荷；軌道器上配置了高分辨率立體相機(jī)、月球微波成像雷達(dá)、寬譜段紅外光譜成像分析儀、月球中子伽瑪譜儀、環(huán)月磁強(qiáng)計(jì)等共5臺科學(xué)載荷；著陸器上配置了月表環(huán)境探測系統(tǒng)、月震儀、降落相機(jī)、地形地貌相機(jī)等共4臺科學(xué)載荷；巡視器上配置了拉曼光譜儀、測月雷達(dá)、月表磁場測量儀、全景相機(jī)、月壤揮發(fā)分測量儀等共5臺科學(xué)載荷；飛躍器上配置了月壤水分子分析儀1臺科學(xué)載荷。這些載荷的配置將為嫦娥七號完成各項(xiàng)科學(xué)探測任務(wù)提供有力的技術(shù)支撐。

月球軌道VLBI試驗(yàn)系統(tǒng)

（一）系統(tǒng)簡介

中國科學(xué)院上海天文臺科研人員牽頭負(fù)責(zé)的月球軌道VLBI試驗(yàn)系統(tǒng)（LOVEX，Lunar Orbital VLBI EXperiment）是中國月球探測工程嫦娥七號的一個重要科學(xué)組成部分。LOVEX充分利用嫦娥七號鵲橋二號中繼星平臺及其相關(guān)設(shè)備，包括4.2米口徑X波段天線、固存和S/Ka波段通信系統(tǒng)等，并在鵲橋二號上搭載VLBI專用設(shè)備，成功建立了國際上首個月球軌道VLBI系統(tǒng)。LOVEX與地面VLBI臺站聯(lián)合觀測，構(gòu)成了月地基線空間VLBI網(wǎng)，具有38萬千米超長基線、超高空間分辨率，可開展深空探測器精密測定軌和具有重大科學(xué)意義的天文觀測研究。

（二）研制與發(fā)射

VLBI專用載荷設(shè)備由上海天文臺牽頭負(fù)責(zé)，聯(lián)合中國多家航天電子技術(shù)單位共同完成研制。主要設(shè)備包括X波段低溫接收機(jī)及制冷機(jī)控制單元、被動氫原子鐘、變頻和數(shù)據(jù)采集后端、VLBI饋源、波束波段及電纜組件等。鵲橋二號中繼星于2024年3月20日發(fā)射，并成功進(jìn)入橢圓環(huán)月軌道，截至2025年9月1日運(yùn)行于近月點(diǎn)300公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)16萬公里的穩(wěn)定軌道。VLBI設(shè)備經(jīng)過單機(jī)測試，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求，為后續(xù)的科學(xué)觀測和實(shí)驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

嫦娥七號探測器

（三）實(shí)驗(yàn)成果

LOVEX首次VLBI實(shí)驗(yàn)觀測天體為類星體AO 0235 + 164，該目標(biāo)源是已知明亮的耀變體，具有強(qiáng)烈的射電輻射和極端亮溫度，位于月球軌道平面附近，月地投影基線變化較大，是驗(yàn)證LOVEX探測極限的理想目標(biāo)。LOVEX聯(lián)合上海天馬、昆明、南山等地面望遠(yuǎn)鏡于2024年10月18日首次在0.37倍地球直徑的投影基線上探測到該源的干涉條紋。2025年1月23日，在5.5倍地球直徑基線上實(shí)現(xiàn)512MHz全帶寬觀測，數(shù)據(jù)質(zhì)量顯著提升，這些結(jié)果驗(yàn)證了LOVEX具有探測亞毫角秒尺度結(jié)構(gòu)的能力。LOVEX還成功應(yīng)用于深空探測領(lǐng)域，對地月L2點(diǎn)的嫦娥六號軌道器進(jìn)行了精密定軌，展示了該系統(tǒng)在前沿天文研究與中國深空探測能力的雙重價值，體現(xiàn)了中國在空間科學(xué)儀器研發(fā)和天文觀測技術(shù)的創(chuàng)新能力。LOVEX是第一個由一個國家獨(dú)立完成的空間VLBI系統(tǒng)，其成功檢測到天體射電輻射和航天器信號在月 - 地基線的干涉條紋，顯示了該系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行正常，各項(xiàng)性能和指標(biāo)滿足要求，整個系統(tǒng)是成功的，為超高分辨率射電天文學(xué)和精確航天器跟蹤開辟了新的可能性。

（四）創(chuàng)新特點(diǎn)

LOVEX是世界上第四個運(yùn)行的空間VLBI項(xiàng)目，具有諸多創(chuàng)新特點(diǎn)。它擁有最長的干涉基線，達(dá)到約38萬千米；在所有空間VLBI系統(tǒng)中，觀測帶寬最寬（512MHz），數(shù)據(jù)速率最高（2Gbps）；工作在X波段（深空通信頻段），實(shí)現(xiàn)了空間 - 地球基線上首次對深空探測器的VLBI測量試驗(yàn)；在太空任務(wù)環(huán)境中首次實(shí)現(xiàn)對原始VLBI數(shù)據(jù)的機(jī)載存儲；第一次將高精度被動氫原子鐘用于SVLBI。這些創(chuàng)新特點(diǎn)使得LOVEX在空間VLBI領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢和重要的地位。

中國探月工程四期嫦娥七號將于2026年前后發(fā)射，其核心任務(wù)是開展月球南極的環(huán)境與資源勘查。具體包括對月球南極月表環(huán)境、月壤水冰和揮發(fā)分等進(jìn)行探測，獲取全月球、著陸區(qū)與巡視區(qū)域的遙感和就位科學(xué)數(shù)據(jù)。同時，還將開展月球形貌、成分和構(gòu)造的高精度探測與研究，為月球科研站建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其中，找到水、冰等物質(zhì)是嫦娥七號的主要任務(wù)之一。此外，嫦娥七號還會攜帶一臺地震儀到月球，通過該儀器來反映月球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，幫助科學(xué)家深入了解月球的內(nèi)部構(gòu)造和演化過程。

（一）搭載機(jī)會開放

嫦娥七號任務(wù)搭載機(jī)會面向世界各國和我國港澳臺地區(qū)，開放嫦娥七號軌道器和著陸器部分資源。征集的主要目標(biāo)是充分利用嫦娥七號任務(wù)資源，與各國共同推進(jìn)月球科學(xué)探測，并通過嫦娥七號探測器優(yōu)化設(shè)計(jì)，與各國充分開展科學(xué)、技術(shù)及探測設(shè)備的合作，實(shí)現(xiàn)互利共贏。

（二）國際載荷遴選

2024年4月24日，中國國家航天局在2024年“中國航天日”主場活動開幕式上對外宣布，嫦娥七號任務(wù)國際載荷搭載項(xiàng)目，根據(jù)載荷的科學(xué)目標(biāo)、工程可實(shí)現(xiàn)性等原則，最終遴選出埃及、巴林、意大利、俄羅斯、瑞士、泰國、國際月球天文臺協(xié)會等7個國家、國際組織的6臺載荷。這些國際載荷的搭載將豐富嫦娥七號的科學(xué)探測內(nèi)容，促進(jìn)國際間的月球科學(xué)合作與交流。