1、轨道设计 轨道设计是工程面临的关键技术和难点技术之一。同地球卫星不同,嫦娥一号卫星在整个飞行期间需要考虑地球、月球和卫星三者之间的相对运动关系,所以轨道设计是解决一个复杂三体运动的问题。 2、测控通信和控制 月球与地球之间的平均距离为38万公里,如此远的距离将使测控信道电平衰减增大,通过在喀什和青岛新建18米天线,并引入了甚长基线干涉天文测量技术,解决了测控距离远和测量精度要求高的技术难题。 3、三体定向 嫦娥一号卫星在飞行过程中,要求太阳电池阵朝向太阳以保证卫星所需的电能,要求定向天线朝向地球以保证通信、控制和数据传输,同时要保证有效载荷朝向月球,以获得月球探测数据和图像。 4、月球环境适应性设计 月球附近的空间环境异常严酷,除了具备一般太空环境中所共有的超低温、强辐射、高真空、微重力等特点以外,月球白昼与黑夜温差达到300℃左右,而且每年要经历月食,对保证卫星供电是一个考验。 5、科学数据的定标和反演 嫦娥一号卫星搭载的有效载荷,在上天之前要进行标定,以保证科学数据的准确性。在数据反演过程中,由于卫星姿态、轨道高度、空间环境的影响,必须对探测数据进行消除各种偏差的处理,才能得到真实可信的月球科学数据。