第一次变轨
2007年10月25日17时55分完成第一次变轨指令发出130秒后，卫星近地点高度由约200公里抬高到约600公里，变轨圆满成功。这次变轨表明，嫦娥一号卫星推进系统工作正常，也为随后进行的3次近地点变轨奠定了基础。这次变轨是嫦娥一号卫星在约16小时周期的大椭圆轨道上运行一圈半后，在第二个远地点时实施的。
第二次变轨
北京时间10月26日17时44分，远望三号测量船消息，嫦娥一号卫星成功实施第二次变轨。这是卫星的第一次近地点变轨。嫦娥一号卫星第二次变轨后，将进入24小时周期轨道。远地点高度由5万多公里提高到7万多公里。
第三次变轨
北京时间10月29日18时01分39秒，远望三号测量船消息，卫星成功实施第三次变轨。10月29日第二次近地点变轨，卫星远地点高度由7万余公里提高到12万余公里，开创了我国最远航天测控的新纪录。进入绕地飞行48小时周期轨道。
第四次变轨
北京时间10月31日17时28分，嫦娥一号卫星成功实施第四次变轨，顺利进入地月转移轨道，开始飞向月球。卫星远地点高度由12万余公里提高到37万余公里，进入114小时地月转移轨道。这也是卫星入轨后的第三次近地点变轨。北京时间17时15分，嫦娥一号卫星接到指令，发动机工作784秒后，正常关机。北京飞控中心对各项测量数据的计算表明，卫星变轨成功。由绕地飞行轨道顺利进入地月转移轨道。 11月2日上午10时33分，嫦娥一号卫星成功实施了首次轨道中途修正。10时25分，嫦娥一号卫星按照指令要求，星上装载的两个小推力发动机点火成功，对卫星飞行航向实施修正。10时33分，发动机关机，卫星首次轨道修正完成。
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