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深空探測突破：38萬公里弱信號也能接收
過去中國衛星運行軌道最遠為7萬多公里，而月球距地球的平均距離是38萬公里。經研製人員共同努力，上海佘山、北京密雲、烏魯木齊南山以及昆明四個站點，通過聯網形成超大口徑射電望遠鏡群，對嫦娥一號衛星實施精密測控。
軌道測控突破：六次大轉彎精確定軌剎車
嫦娥衛星先繞地球飛行6天，經3次加速後，進入奔月軌道。在奔月軌道過程中，原訂3次軌道修訂，僅使用1次，大大節省燃料。更關鍵的是，當衛星進入月球引力區時，我們要對衛星進行適時「剎車」，剎晚了，就要撞到月球上去，而剎車早了，衛星就會飄向太空。嫦娥一號在各個關鍵時刻均能順利通過，成功進入月球工作軌道。
衛星熱控突破：所有儀器能抵300度溫差
衛星在月球軌道工作還要考慮經受兩次月蝕環境、月面溫差等影響。在月蝕期間，衛星太陽翼帆板將得不到太陽光而斷能。另外，月面溫度變化大，高溫達130℃，低溫為負180℃。衛星繞月周期約2個小時，要在300多度溫差的循環環境下運行，經受冷熱環境的周期考核，衛星上的所有儀器設備都要進行完整的熱設計。
衛星儀器突破：可靠性滿足1年連續觀測
要保證衛星的正常工作，需要三個矢量控制：即星載探測儀器要對著月球、太陽翼帆板要對著太陽、通訊系統和指控系統對著地球。此外，在理論分析上，我們要對得到的信息進行分析處理，從而得到科學數據，這些技術難點都已經全部攻克。
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