“明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。”
每逢中秋佳节，人们总不禁会遥想起中国古代神话里那位久居月宫的女子——嫦娥。也正因此，中国人将自己的首个探月工程命名为“嫦娥工程”，以此寄托对探索月球的无尽向往。
作为国家重大科技专项，“嫦娥工程”是我国在发展人造卫星和载人航天之后，空间科学和技术发展史上的第三个里程碑。在将“嫦娥”姐妹送往月宫的征程中，中国科学院国家空间科学中心在连接科学家、工程总体、探测器系统、地面应用系统及有效载荷单机过程中，发挥了不可替代的桥梁与纽带作用。
作为主要参研单位之一，空间中心相继承担了嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号及正在进行中的月球与深空探测相关任务的有效载荷论证、总体设计和实施、多台有效载荷单机研制和国际合作工作，以及嫦娥四号中继卫星“鹊桥号”搭载的两颗微卫星的科学任务提出、有效载荷研制和数据处理等工作。
铸首星 打破空白
2007年10月24日，嫦娥一号在西昌卫星发射中心升空。正是这颗卫星的豪情远赴，让中华民族迈出了“奔月”的第一步。
在此次嫦娥一号任务中，空间中心除了负责卫星有效载荷的技术和管理总体工作外，还开展了微波探测仪、空间环境探测、有效载荷数据管理以及有效载荷地面综合电测的研制工作。
空间中心提出和研制的微波探测仪由微波接收机单元、微波数管单元、低端观测天线、高端观测天线组合、低端定标天线、高端定标天线组合、微波电缆组件7台设备组成，主要任务是对月壤的厚度进行估计和评测。
其中，高端观测天线组合包括3种频段，它和低端观测天线一起接收微波辐射信号；低端定标天线和高端定标天线组合的频段与观测天线相同，主要起到定标作用，它们都连接到微波接收机单元上，由微波接收机单元进行相应的探测信号处理；微波数管单元则负责提供电源、控制、数据采集和传输功能。值得一提的是，此次也是国际上首次利用被动微波遥感手段对全月表面进行探测。
空间环境探测系统主要负责探测地月和近月的空间环境参数，它由太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器A、太阳风离子探测器B三部分组成。
其中，太阳高能粒子探测器用于监测卫星轨道空间的高能带电粒子成分、能谱、通量和随时间的变化特征，为研究太阳耀斑及太阳宇宙线服务；太阳风离子探测器则用于探测太阳风等离子体的能谱，即太阳风等离子体的能量分布函数，从中引出平静和高速太阳风等离子体的特征量，如太阳风的体速度、离子温度以及数密度等。
有效载荷数据管理系统则堪称是整个嫦娥一号卫星有效载荷供配电、数据管理传输和控制的核心，它由载荷配电器、总线控制器、远置终端、大容量存储器、高速多路复接器5台星上设备组成。
其中，载荷配电器负责为有效载荷和数管设备供配电；总线控制器是有效载荷的控制中心，控制和管理1553B数据总线通讯；大容量存储器存储全部有效载荷的科学数据，并对成像光谱仪的数据进行压缩；高速多路复接器负责各种科学数据的复接、信道的纠错编码、传输数据的伪随机化和传输帧的形成，其输出数据流经S波段数传发射机下行。
空间中心研制团队打造的另一个分系统——有效载荷地面综合电测系统，是探月工程有效载荷分系统的一个组成部分，是支持有效载荷系统桌面电性能联试和参加卫星整星测试的专用设备，用于检测星载有效载荷设备的功能、工作状态及与卫星系统的匹配和协调工作能力。在有效载荷系统桌面联试中，该设备是系统级电性能的主要测试工具；在卫星系统电性能测试中，该设备又是卫星测试设备的专用测试设备之一。
著续篇 保驾护航
2009年3月1日，嫦娥一号撞向预定地点月球丰富海，宣告自身使命的正式完成。2010年10月1日，在举国欢度国庆佳节之际，中国第二颗探月卫星嫦娥二号成功发射升空，顺利进入地月转移轨道。
嫦娥二号作为探月工程二期的先导星，在嫦娥一号备份星的基础上进行了适应性改造。根据任务要求，除大容量存储器为全新研制的设备外，其余由空间中心研制的微波探测仪、空间环境探测器、有效载荷数管的其他设备，均根据任务需求进行了适应性改造。
鉴于嫦娥二号大容量存储器相比嫦娥一号的存储容量提高了3倍，数据存储及处理速率提高了100多倍，因此如果沿用嫦娥一号的技术路线，实现起来虽然简单，但体积、重量会成倍增加，功耗也会成几十倍增加。
因此，在研制进度非常紧张的情况下，空间中心研制团队攻坚克难，突破多项新技术，最终在存储容量和数据处理速率大幅提高的同时，使得存储器的体积和重量增加不到60%，功耗仅增加1倍。
在2013年12月发射成功的嫦娥三号任务中，空间中心承担的器上设备包括着陆器有效载荷电控箱和巡视器有效载荷电控箱。
研制团队对两器上搭载的各载荷的电控箱进行了集成设计，通过集成一体的载荷电控箱，实现了有效载荷工作模式控制和数据处理，从而使着陆器有效载荷统一于着陆器数管分系统和电源分系统接口，巡视器有效载荷统一于巡视器综合电子分系统和电源分系统，并可适应其他新增的工作模式控制和数据处理需求。
在具体思路上，空间中心研制团队从减少重量、降低功耗、减小体积、提高可靠性的目标出发，通过优化系统顶层设计，最终实现了高性能、高可靠的载荷电控箱系统资源共享，取代了多个利用率低的电控箱，满足了有效载荷的功能、性能和可靠性要求，有效降低和减少了重量、功耗和体积，同时解决了有效载荷系统面临的技术新、进度紧等问题。
另外，除了在有效载荷方面为探月工程提供技术支撑之外，空间中心还在嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号飞控和在轨过程中，对发射运行期间的空间环境状态进行了监视、分析和预测，评估了各种空间环境要素对飞行器可能产生的影响；发布了空间环境的中期、短期预报和警报，为发射、奔月、绕月、落月工作提供了空间环境保障支撑。
搭“鹊桥” 连通地月
2018年5月21日清晨5点28分，嫦娥四号中继通信卫星“鹊桥号”和搭载的两颗微卫星（龙江一号、二号）在西昌卫星发射中心成功发射升空。按照计划，“鹊桥号”将飞过月球，最终到达地月拉格朗日L2点，最远距离地球约46万公里。
在此次任务中，龙江一号、二号分别携带了一台超长波射电干涉仪，其将在月球背面进行观测。实验中，这两台超长波射电干涉仪会在空间形成一个可变基线的二元干涉仪系统，通过两颗微卫星的相对运动，分时采样形成空间频率域各种长度和方向的干涉基线。
这次实验可谓意义重大，它不仅是国际上首次开展的超长波频段的干涉实验，同时它的成功也将为下一步采用多个微卫星、效率更高的编队方案、更短的时间内完成采样覆盖，获得全天超长波背景图奠定坚实的技术基础。
这两台超长波射电干涉仪由可展开三正交偶极子天线、高稳定接收机、数字处理单元以及星间通信、测距和时钟同步一体化单元组成。作为此次科学任务的提出单位和有效载荷研制及数据处理的承担单位，空间中心不仅与波兰科学院合作完成了超长波干涉仪天线的研制，更独立完成了高稳定接收机、数字处理单元以及星间通信、测距和时钟同步一体化单元的研制。
从嫦娥一号豪情远赴，到如今嫦娥四号整装待发，十余载，中国人的探月之梦从未止步。
多年来，空间中心作为探月工程有效载荷总体单位，既是联系科学家与有效载荷的桥梁，又充当着联系卫星总体和有效载荷的纽带，以有效载荷的技术状态管理、产品保证质量管理、计划进度管理为中心，为有效载荷各个研制单位提供了技术支持，同时在载荷与卫星系统、地面应用系统和测控系统之间，建立起有效的沟通协调机制，从而确保高标准、高质量、高效率地完成有效载荷的研制任务。
在整个探月工程中，空间中心精心组织，团结协作，在中科院院内外兄弟单位的支持下，有效载荷总体的职能得到了充分的发挥，建立健全了各项工程研制的规章制度，其中软件工程化管理体系更是走在了前列。空间中心继承优良传统，敢于承担艰苦任务，在突破了一个又一个难关的同时也锻炼了队伍、培养了人才，科学论证、顶层设计、工程实施等各方面能力得到进一步提升。
空间中心为我国探月工程成功实施所作出的巨大贡献也得到了高度认可。
2007年，空间中心荣获“绕月探测工程突出贡献单位”称号；2008年获绕月探测工程“国防科学技术进步奖特等奖”；2009年获绕月探测工程“国家科学技术进步奖特等奖”；2010年获“探月工程嫦娥二号任务突出贡献单位”称号；2011年获中华全国总工会颁发的“全国五一劳动奖状”；2011年获嫦娥二号工程“国防科学技术进步奖特等奖”；2012年获嫦娥二号工程“国家科学技术进步奖特等奖”；2014年获全国总工会颁发的“全国工人先锋号”；2015年获嫦娥三号工程“国防科学技术进步奖特等奖”。■