“‘嫦娥’绕月是我国深空探测的第一步。为了实现一期工程的工程目标和科学目标，我国科学家先后攻克了四大难关。”绕月探测工程卫星系统总指挥、总设计师叶培建院士在接受新华社记者采访时说。

　　首先是轨道设计问题。与以往我国发射的所有卫星相比，嫦娥一号轨道设计的难度最大，因为它涉及地球、月球、卫星三体运动条件，而以往只需考虑地球、卫星相对运动条件。经过科学家的精心计算和多次推演，终于设计出了符合工程要求的复杂轨道。卫星首先由运载火箭送入地球大椭圆轨道，利用自身推进系统经过调相轨道3次加速，进入地月转移轨道。卫星在地月转移轨道运行114小时后，进入月球捕获轨道，进行3次制动，分别经过3个不同轨道阶段进入月球的目标轨道，执行预定任务。

　　其次是热控问题，也就是卫星表面和内部的热量控制问题。嫦娥一号运行的空间环境比较复杂，“地—月”空间的强辐照环境会对卫星的电子器件产生很大影响；而且月球在对日面、背日面条件下的温度变化梯度很大，对卫星搭载的各种探测器的温控要求更高。由于要经历复杂的热环境，热控技术必须适应复杂的外部温度变化，以保证星上所有设备处在正常的工作温度范围。

　　再次是远距离测控与通信问题。以前我国发射的最远的探测卫星，距离地球不到8万公里，而嫦娥一号与地球的飞行距离达到38万公里，这给测控系统的传输能力带来了挑战。同时，为实现绕月飞行，嫦娥一号需经历复杂的轨道转移过程，其间的测控任务对星上和地面测控系统提出了更高要求。在我国尚未建成深空测控网的情况下，目前采用航天测控网和天文观测网相结合的办法，基本可满足嫦娥一号绕月的要求。

　　最后是卫星姿态控制问题。在绕月飞行期间，嫦娥一号要一直保持对月、地、日三个天体定向，各种探测器要保持对月定向，以完成科学探测任务；卫星发射和接收天线要保持对地定向，以将科学数据传回地球，供地面应用系统研究；为了使电池阵尽量获得日照，卫星的太阳能帆板要保持对日定向。在卫星运行期间，月、地、日三个天体都是相对运动的，姿态控制是三矢量控制过程，需要在卫星整体布局、质量分布、多轴控制跟踪等方面进行很多新的理论研究。

　　“这4大问题既是工程的难点，也是技术创新点。”叶培建说，“这些问题涉及许多科学技术的前沿领域，对它们的成功攻克，将使我国在相关领域发生跨越式发展，体现出科学探索工程对科技的拉动作用。”