2007年10月31日17時(shí)15分，北京航天飛行控制中心成功對嫦娥一號實(shí)施第三次近地點(diǎn)變軌，衛星順利地入地月轉移軌道，開(kāi)始飛向月球。
記者在北京航天飛行控制中心指控大廳的巨幅顯示屏上看到，衛星發(fā)動(dòng)機尾部噴出一束桔紅色的火焰。發(fā)動(dòng)機工作784秒后，正常關(guān)機。北京中心對各項測量數據的計算表明，嫦娥一號衛星變軌成功，由繞地飛行軌道進(jìn)入地月轉移軌道。
據介紹，這是嫦娥一號衛星繞地軌道的最后一次近地點(diǎn)變軌，變軌成功與否直接決定衛星能否順利進(jìn)入地月轉移軌道與月球交會(huì )，是此次繞月探測工程的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。這種軌道控制是我國航天測控史上第一次實(shí)施，對于計算和控制都有很高的要求，此次變軌成功，表明我國航天測控技術(shù)實(shí)現新的突破。經(jīng)過(guò)三次近地點(diǎn)加速變軌，嫦娥一號衛星漸漸飛離地球，一次比一次飛得更遠，越來(lái)越接近月球。第三次近地點(diǎn)變軌成功，標志著(zhù)嫦娥一號衛星真正開(kāi)始踏上奔月旅程。
進(jìn)入地月轉移軌道后，嫦娥一號將飛行約114個(gè)小時(shí)，預計在11月5日到達月球。在衛星奔向月球的飛行過(guò)程中，北京航天飛行控制中心將根據測定軌的情況作2至3次中途修正，使它能夠按照預定的設計要求到達近月點(diǎn)。
