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教旃ひ底芄靖弊芫怼⒐液教炀指本殖ぁ�1998年4月起任国防科学技术工业委员会副主任兼国家航天局局长。第十三届、十四届、十五届中共中央候补委员，中国载人航天工程副总指挥，中国探月工程总指挥。
欧阳自远，中国科学院地球化学研究所研究员，中国科学院国家天文台高级顾问，1991年当选为中国科学院院士（学部委员），第三世界科学院院士，中国矿物岩石地球化学学会名誉理事长，中国空间科学学会副理事长及空间化学与空间地质学委员会主任，中国科学院国家天文台高级顾问，中国科学院地质与地球物理研究所兼职研究员。他系统地开展了各类地外物质、月球科学、比较行星学和天体化学研究，是我国天体化学领域的开创者。发展了铁陨石、玻璃陨石和宇宙尘成因理论；提出了吉林陨石的形成演化模式及多阶段宇宙线照射历史的理论以及新生代以来六次重大撞击事件诱发地球气候环境灾变的新观点；提出并论证地球两阶段形成模式及对成矿与构造格局的制约、组成地球和类地行星的非均一化学组成与非均变演化理论的新理论框架。
几经酝酿，栾恩杰按照行业归口，大胆地主抓了中国的第一部《中国的航天》白皮书的编制工作。2000年11月22日，中国政府首次公布了《中国的航天》的白皮书，白皮书在我国未来发展目标中明确指出，将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。中国向国际庄严宣告了向深空探测的进军号令。
搞了一辈子航天工程总体的孙家栋明确提出了自己的观点。他认为，作为进军月球这样的航天大工程的实施，首先要获得国家的立项批准。孙家栋根据自己多次开创大型航天工程担任总设计师的经验，在立项之前必须明确工程目的、实现途径、需求牵引、技术经济可行性、远期目标的连续性等原则问题。孙家栋提出，工程起步要先立足于满足工程的基本条件，在基本条件的基础上由简到繁分步实现工程应用的发展目标。
孙家栋不愧是航天工程的总体大师，在航天发展新跨越的重要历史关头，他又一次发挥了他的独到见解。按照他的几轮描绘，庞大繁杂的头绪即刻清晰，孙家栋的想法立即得到了栾恩杰和欧阳自远的赞同。英雄所见略同，他们三人分头行动，立即着手组织专家按照新的思路进行专门论证，开展编制技术经济可行性研究报告等工程立项方面的实质性的前期工作。
2001到2002年间，孙家栋受国防科工委委托，组织全国各方面力量，开展了我国月球探测卫星的科学目标与有效载荷配置的研究，对我国月球探测关键技术的解决途径，对月球探测工程的综合立项工作进行了反复论证。通过为期一年的综合论证，最后得出结论：科学目标明确、先进，技术能够实现，没有颠覆性的技术问题。为国家的最后决策提供了科学依据。
中国的探月计划从论证开始，就受到国家领导人的高度重视，2002年10月17日，国务院第三次会议上朱镕基总理批示要抓紧探月工程的论证工作。
2003年2月28日，国防科工委在北京召开了200余人参加的“2003年民用航天工作会暨探月工程筹备会”。国防科工委邀请孙家栋等20名院士作为正式会议代表参加了会议。会上，国防科工委副主任栾恩杰作了题为《与时俱进，开拓进取，谱写中国航天新篇章》的报告。报告中提出了“正式启动探月工程筹备工作”。时任国防科工委主任的刘积斌宣布了探月工程组织系统名单，任命孙家栋为探月工程筹备阶段的总设计师，由他负责组织工程总体方案研究实施的筹备工作，孙家栋的肩上挑起了中国航天又一里程碑性质的新重担。
2003年9月，国防科工委向中央专委汇报了《我国月球探测工程具体思路》。
温家宝总理对开展绕月探测工程十分重视。2004年1月23日（农历大年初二），温家宝总理批准绕月探测工程立项，将我国第一个月球探测工程命名为“嫦娥一号”工程，绕月探测工程正式启动。
温家宝总理提出：“月球探测工程是一项复杂、多学科、高技术集成的系统工程，要统筹规划，合理确定科学和工程目标，要充分调动和整合各方面科研资源，加大重大关键技术的攻关力度。各部门要精心组织，团结协作，高标准、高质量、高效率地完成绕月探测工程任务。”
2004年2月19日，国务院批准成立由国防科工委任组长单位，国家发展与改革委员会、科学技术部、财政部、总装备部、中国科学院、航天科技集团公司等单位参加的绕月探测工程领导小组。接着，在国务院批准成立绕月探测工程领导小组不到一周的时间内，国防科工委便组织召开了绕月探测工程小组第一次会议。人们议论是栾恩杰和孙家栋搭档得好，主意出得高。
2004年2月25日，国防科工委宣布：绕月探测工程于今日起正式实施。孙家栋参加了会议，他的内心异常激动，中国航天开始了脱离地球飞向月球的挑战。此时压到孙家栋肩上的担子虽然沉重，但作为航天人对中国航天的热爱，则是一件令人兴奋的大事。绕月探测工程领导小组在会上确立了绕月探测工程的科学目标、工程目标和研制计划。向所有参加研制、生产、试验的单位和人员指出，绕月探测工程是继载人航天工程后又一举世瞩目的重大科技工程，一定要以高度的责任感、使命感和紧迫感，抓住机遇，乘势而上，团结一心，大力协同，抓紧抓好绕月工程的组织实施，确保这一重大科技工程的顺利实施，按计划、高质量地完成任务；一定要发扬“两弹一星”和载人航天精神，不怕疲劳，连续作战，奋勇攻关，敢于胜利，努力攀登新的科技高峰，为人类和平利用空间资源作出积极贡献。
2004年3月25日，北京各大报纸以醒目标题发出人们关注的消息：“嫦娥工程”领军人物确定。
中新社北京二○○四年三月二十五日电：中国国防科学技术工业委员会二十五日在北京举行“嫦娥工程”第一次工作会暨大总体协调会，工程领军人物也已一一确定。
“嫦娥工程”领导小组组长：中国国防科工委主任张云川。
“嫦娥工程”总指挥：中国国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰。
工程副总指挥四位，分别是解放军总装备部副部长胡世祥、中国科学院副院长江绵恒、中国航天科技集团公司副总经理马兴瑞、中国国防科工委秘书长孙来燕。
“嫦娥工程”总设计师：中国航天科技集团公司高级技术顾问、中科院院士孙家栋。
副总设计师三人，分别是中国载人航天工程副总设计师陈炳忠、中科院空间科学与应用研究中心姜景山院士、中国运载火箭技术研究院龙乐豪院士。
“嫦娥工程”月球应用科学首席科学家：中科院地球化学研究所研究员、国家天文台高级顾问欧阳自远院士。
“嫦娥工程”由五大系统组成，发射系统总指挥、总设计师分别是西昌卫星发射中心徐宏亮、解放军总装备部工程设计所于建平；测控系统总指挥、总设计师分别是西安卫星测控中心董德义、解放军总装备部测通所于志坚；应用系统总指挥、总设计师分别是国家天文台的艾国祥、李春来；卫星系统总指挥兼总设计师为中国空间技术研究院的叶培建院士；运载火箭系统总指挥、总设计师分别是中国运载火箭技术研究院的岑拯、贺祖明。
至此，中国航天开始了新的里程碑，中国绕月探测工程正式步入轨道，在工程领导小组的统一领导下，按照工程总指挥、总设计师两条指挥线正式展开工作。
中国目前已具备拓展航天活动领域的基本条件和需求，开展以月球探测为起点的深空探测是必然选择。国家决定上马月球探测工程，用最少的投资，在最快的时间里，“快、好、省”地获得月球探测第一手资料，为后续更加深入的探测积累经验、创造条件。
工程组织指挥体系的建立，标志着中华民族千年奔月之梦开始启动。四十多年以来，中国的所有航天试验都是围绕地球的活动，而现在月球探测拉开了中国深空探测的帷幕。孙家栋年届75岁，他又一次接受了新的挑战。探月工程将成为我国航天事业继“两弹一星”、载人飞船之后的第三个里程碑，“婵娟从此不寂寞，广寒期盼故乡人”。
孙家栋对之前所完成的研究结果非常重视，他在此基础上，又多次组织进行了验证性和改进性研究，进一步修改和制订了新的工程方案。他还将论证工作取得的结论提交863专家委员会进行了研究，这些结论性的意见，得到了闵桂荣以及王大珩、陈芳允、王永志、杨嘉墀、王希季、屠善澄、陈述彭等诸多院士的肯定。
月球探测工程运筹于科学殿堂，决策于高层。按照温家宝总理的批示，我国月球探测工程确定了四项实施原则：
一、要服从和服务于科教兴国战略和可持续发展战略，以满足科学、技术、政治、经济和社会发展的综合需求为目的，把推进科学技术进步的需求放在首位，力求发挥更大的作用。
二、月球探测具有大型科学探索活动的显著特点，高投入、高风险、高收益，工程要根据国情国力，贯彻“有所为、有所不为”的方针，选择有限目标，突出重点，集中力量，在关键领域取得突破，循序渐进，持续发展，为深空探测活动奠定坚实的基础。
三、中国的月球探测工程虽然起步晚，可以利用已有的国外探测成果，借鉴国外月球探测工程的经验和教训，但起点要高，要优选探测目标，优化技术实施途径，做一些别人尚未做过的事，有一定的先进性和创新性，在填补我国月球探测空白中，形成自己的特色，为国际月球探测作出应有贡献。
四、要在独立自主、自主创新的基础上，大力开展国际交流与合作。月球探测具有开展国际交流与合作的有利环境和条件，积极探索多层次、多渠道的国际交流与合作，从学术交流、共同研究到合作研制，逐步扩大合作规模，提高合作层次，以较少的投资，争取更多的成果，并实现技术上的飞跃。
孙家栋组织有关专家经过充分酝酿后，大家一致认为，绕月探测工程的主要目的是从科学的角度去了解月球这个离人类最近的天体，通过对月球由浅入深的了解，促进航天工程技术带动相关产业技术的发展向更深更广的领域迈进。
孙家栋在一次研究深空探测的会议上谈到，不论哪个国家，从事航天活动共同遵循的原则通常都是：尽量采用成熟技术，在成熟技术的基础上继承、发展、运用新技术。通过解决、攻克工程中技术难关的艰苦过程，将会很自然地得到创新和提高，并且在科学探索过程中起到科技拉动作用，从而在相关领域产生连锁性的跨越式发展。如果说世界各国为了实施探月之路花费了巨大代价话，那么，中国的探月计划则应该在他们成功与失败的基础上，采取最为优化和最为经济有效的方案。要围绕突破月球探测卫星的关键技术、初步建立中国的深空探测工程大系统、验证有效载荷和数据解译等各项关键技术、初步建立中国深空探测技术研制体系、培养相应的人才队伍等方面找出技术难点，拟制出具体解决措施，安排好相关计划来具体实现上述基本目标。
总设计师的“三步走”原则
自从2005年10月“神舟六号”载人飞船任务获圆满成功后，人们对中国探月工程的关注与日俱增，尤其是公布了我国月球探测三步走、将于2007年实施发射升空的计划后，月球探测工程确实成为中国航天新的热点，这也无疑又增加了总设计师孙家栋的压力。
作为月球探测工程本身来讲，属于我国第一次对地球以外的星体进行近距离探测。完成月球探测工程不仅可以填补中国在月球及行星探测方面的空白，而且为中国改变航天领域的落后局面，为与国际先进水平缩短距离提供了良好的机遇。
根据循序渐进的科学研究原则，在确定近期实施计划的同时，将尽最大可能对长期目标进行考虑和兼顾。我国月球探测工程规划按照“绕”、“落”、“回”三步走的原则进行，每一步所所确定的科学目标和工程目标为：
一期工程为“绕”，即发射月球探测卫星，卫星绕月飞行，并进行遥测，计划在2007年发射，主要科学目标为：获取月球表面三维立体影像，精细划分月球表面的基本构造和地貌单元，进行月球表面撞击坑形态、大小、分布、密度等的研究，虽然别的国家已做过类似工作，但已得到的图像中还存在很多空白区，而中国为月球画像则要完全覆盖月球，包括人类探月活动从没涉足的南北极部分区域。分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，主要是勘察月球表面有开发利用价值的钛、铁等14种元素的含量和分布，绘制各元素的全月球分布图，月球岩石、矿物和地质学专题图等，评估月球矿产资源的开发利用前景等；此前美国曾对月球上5种有用元素：铁、钛、铀、钍、钾做过分布规律与含量的探测，这次中国探月活动将元素探测范围扩大到14种元素，将对月球的一些有用资源进行更为全面的前景评估。探测月壤厚度，即利用微波辐射技术，探测和评估月球表面月壤的厚度，并在此基础上，估算部分有用资源分布及其资源量等。探测地球至月球的空间环境。月球与地球平均距离为38万公里，处于地球磁场空间的远磁尾区域，卫星在此区域可探测太阳宇宙线高能粒子和太阳风等离子体，研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用等。主要工程目标为：研制和发射我国第一颗月球探测卫星；初步掌握绕月探测基本技术；首次开展月球科学探测；初步构建月球探测航天工程系统；为月球探测后续工程积累经验。
二期工程为“落”，即发射一颗月球软着陆器，并携带一个“月球车”，进行首次月球软着陆和自动巡视勘测，计划在2012年前后发射，主要科学目标为：进行着陆区月貌与月质构造调查和综合研究，测定着陆点的月表的环境，测定着陆点的热流、岩石剩磁等；进行月球内部结构研究，对月岩进行现场探测或采样分析，探测着陆区岩石的化学与矿物成分；日地月空间环境监测与月基天文观测。主要工程目标为：发射月球软着陆器，试验月球软着陆技术；研制和发射月面巡视车、自动机器人；进行高分辨率摄影；为月球基地的选址提供月面环境、月形、月岩的化学与物理性质等数据。
三期工程为“回”，即发射一颗月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球，在地球上对取样进行分析研究，计划在2017年前后发射，主要科学目标为：进行着陆区的探测与研究；采集月球样品返回地球，对样品进行系统的岩石学、矿物学同位素月质和月球化学研究，结合月面物质成分的分析数据，深化月球和地月系统的起源和演化的研究；深化对地月系统的起源与演化的认识。主要工程目标为：发展新型月球巡视车；发展小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等；在现场分析取样的基础上，采集样品返回地球；对着陆区进行考察，为载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据。
中国探月工程虽然比美国、俄罗斯晚了四十多年，但要在科学上走出中国的创新特色，深化人类对月球的认识，为详细探测和资源开发打好基础，要有所创新，起码要接近或达到目前国际领先水平，同时使成果在国民经济各个领域逐步得到应用。
“嫦娥一号”卫星由于是中国第一次向深空探测领域的迈进，是第一次对地球以外的星体进行近距离探测，一期工程面临着一系列新的关键技术和难点，须突破系列关键技术，比如轨道设计与飞行程序控制，远距离跟踪测量与地面操作控制的实现等这些以前从来没有遇到过的问题。
孙家栋作为探月工程“五大系统”总设计师，在工程方面他考虑最多的问题自然是工程目标的实现、关键技术的解决途径和大系统的配套协调。首先要确立工程目标，找出主要矛盾，将各系统与之相关的问题搞清楚。以往我国开展的航天活动，全部是在地球引力场作用下的环绕地球运动的航天器，实现对地遥感、通信、数据传输、载人飞行等任务。要实现月球探测，则必须使航天器飞出地球引力场，进入到38万公里远的月球引力场。由于月球以及月球与地球、太阳的相对关系具有其固有的特点，因此，研制和发射月球探测卫星是一个复杂的三体定位问题，与一般的地球卫星有很大的不同。
在制定“嫦娥一号”卫星技术方案的�