2003年中國宣布，在近20年內，我國將實施名為"嫦娥工程"的月球探測計劃。它分3個階段實施。第1階段(2002年∼2005年或稍後)為環月探測；第2階段(2005年∼2010年)為月面軟著陸探測與月面巡視勘察；第3階段(2010年∼2020年)為月面巡視勘察與采樣返回。據2003年12月最新消息，目前嫦娥-1探月衛星初步形狀和月球探測衛星的路線圖已經確定。

　　撩開面紗有寶藏

　　在探月過程中不僅可以揭示科學奧秘，還能帶動其它領域的科技發展。20世紀60年代，"阿波羅"載人登月計劃的實施，在美國就帶動起了超高強度和耐高溫材料、新型計算機、遙控作業等一大批高科技工業群體，後來該計劃的許多成果又轉移到民用，促進了科技與工業的整體發展與繁榮。

　　除了科研和商業用途之外，探月還有軍事用途。美國幾家國防單位，例如國防先進研究項目局和海軍研究實驗室均在研制用于月球探索的新技術，國防部也在研發利用微型軍用衛星對月球加以分析的相關技術。美國空間司令部負責太空行動的負責人、空軍準將西蒙•沃登表示，美軍將在未來幾年之內對準月球發射幾枚小型軍用衛星。沃登說︰"我認為我們可以讓微型衛星在月球的某個地點著陸，這樣的發射任務成本在1000∼1500萬美元之間，它們將為月球的研究掀開新的一頁。"位于休斯敦的月球行星研究院是美國軍方微型衛星項目的合作伙伴，該研究院的副主任保羅•斯普迪斯表示，他們正在研制新型月球探測器數據處理硬件以及微型傳感器，以便對月球地表進行高分辨率的拍照及分析，甚至連以往無法研究的月球暗區和南極附近區域也不會逃過新式探索裝置的"眼楮"。

　　4種方式3個階段

　　從1959年1月2日甦聯發射世界第1個無人月球探測器“月球-1”開始，美甦等國競相發射了許多探月器。到1976年8月，美國和甦聯共發射成功47顆無人月球探測器和8艘載人月球飛船，其中9個飛越月球，6個撞擊月球，18個繞月飛行、14個在月表著陸。在無人月球探測器中美國主要有"先驅者"(Pioneer)系列，"徘徊者"(Ranger)系列、"月球軌道器"(Lunar Orbiter)系列和"勘測者"(Sunveyor)系列；甦聯主要有"月球"(Lunar)系列、"宇宙"(Cosmos)系列和"探測器"(Zond)系列。

　　從1976年∼1990年間，美、甦沒有發射過無人月球探測器,月球探測進入低潮。

　　20世紀90年代，美、俄、歐空局和日本等國又掀起了月球探測的新高潮，美國、日本先後發射了"克萊門汀"(Clementine)、"月球勘探者"(Lunar Prospector)和"飛天"(Hiten)等月球探測器。這些探測器大多應用了電子、信息以及制造工藝等方面的新技術，取得了更豐富的探測結果。

　　總的來講，至今全球探月活動可大致分為以下3個階段︰

　　(1)首次探月階段(1959∼1976年)。

　　在此期間美國和甦聯共發射83個月球探測器，成功45個，成功率為55.5%。這一階段的探月活動獲得了極為豐富的信息，改變了過去基于地面觀測所形成的許多傳統認識，把人類的視野伸展到宇宙深處；促進了一系列航天科學技術的新發展，帶動了一系列新技術的創新與推廣應用。

　　(2)等待論證階段(1976∼1994年)。

　　在此期間沒有進行探測月球活動，主要原因是美甦太空競賽逐漸緩解；探月成本太高，引起很多人質疑，故要總結以往的經驗與教訓，研究新的探測思路和戰略；對已進行的探測資料進行全面、充分的分析研究，把月球科學研究提高到更高理性認識的階段。

　　(3)重返月球階段(1994年∼現在)。

　　進入20世紀90年代以來，航天大國再次悄然興起月球探測熱潮，日、美已相繼發射了“飛天號”、“克萊門汀”和“月球勘探者”月球探測器，其目的是滿足日益增加的空間應用與空間科學發展的需求；為21世紀建立月球基地，開發月球資源做準備；打造人類進行火星探測的中轉站。

　　擁抱月亮竟發展

　　進入21世紀以來，美國、俄羅斯、日本、歐洲空間局、中國和印度等不少國家和組織都紛紛宣布要進行月球探測，其中歐洲空間局、日本、印度和中國的計劃較為具體。

　　2003年9月28日，歐洲把其第一個月球探測器SMART-1(又稱靈敏-1)送入太空。SMART-1最令人關注之處並不是它的探月成果，而是它將驗證的新技術。它是世界第1個聯合使用太陽能電推進系統和月球引力的空間探測器。電推進技術具有高比沖、小推力、輕重量和消耗工質少的特點，但推力小，所以需要經歷漫長的時間才能進入環繞月球的軌道。它將在2004年12月到達月球軌道，成為月球的衛星。

　　探月原來一直是美甦的"專利"，這主要是因為該技術較復雜。1990年1月，日本率先打破了美甦的壟斷，成功發射了“飛天號”月球探測器，成為第3個探測月球的國家。該探測器重182千克，用于地-月軌道環境探測，同時發射一顆重11千克的"造箭室"月球軌道器用于對月觀測。

　　日本資源十分貧乏，所以對探月很感興趣,以期早日開發那里的資源。2004年，日本計劃發射月女神-A衛星，執行科學考察任務；在充分試驗的基礎上，再于2006年發射月女神-B衛星，練習和掌握月球軟著陸技術。

　　2005年，日本還將發射月球-A探月器，它進入月球軌道後將向月面投放3個研究月震的穿透器。在每個穿透器內除有2台地震測量儀外還裝有溫度傳感器、加速度測量儀和熱導率探頭，這些設備總共重13千克。地震測量儀能對1年內月球的地震情況進行測量。在沖擊月面的瞬間，穿透器的沖擊加速度將達到6000g以上。穿透器能深入到月面以下3米的地方。其目的是對月球上的地震活動及其他亞地表現象進行研究。據稱其發回的數據和信息的精確度將是"阿波羅"飛船的5倍。該探測器的任務是對月面進行攝影，監測月球地震，測量表面溫度和熱流，研究月球的內部結構等。

　　印度一位官方發言人2003年9月11日表示，印度內閣已批準印度航天機構提出的在2008年以前進行無人月球探測的計劃。印度探月計劃名為Chandrayan-I，將花費38.6億盧比(合8300萬美元)。

　　該探測器運行在月球上空100千米高的極軌道，用于制月球表面某些地區的3維地圖、測量月球表面的化學成分、驗證印度的技術能力等。

　　美麗的中國嫦娥

　　“嫦娥工程”是我國進行深空探測所邁出的至關重要的第一步，也是中國航天事業繼人造衛星、載人航天之後的第3個里程碑。中國在繼應用衛星和載人航天工程順利實施之後，發展深空探測已成為必然趨勢。

　　它完全由我國科學家擬定，分為"環繞、降落、返回"3個階段實施，任務是摸清全月面的地形、地貌和構造；調查月球上有用資源的分布規律；評估月球上的能源前景；監測地月空間的環境。即對月面進行全方位、整體性的綜合遙感探測，從中選出有關鍵意義的月球區域，發射月球車完成軟著陸，進行深入探測，為月球基地的建立選擇地址。"嫦娥工程"之後是建立月球基地。其最終目的是保持整個地球生態系統的可持續發展。

　　"環繞"即在最近3∼5年發射第1顆月球探測衛星--探月1號衛星環繞月球飛行，主要用于對有開發利用前景的月球能源與資源的分布與規律進行全球性、整體性與綜合性的科學探測，並對月球表面的環境、地貌、地形、地質構造與物理場進行探測。它將攜帶CCD立體相機、成像光譜儀等科學儀器，運行在200千米高的極月圓軌道，完成4項探測任務︰獲取月球表面的三維影像；分析月球表面14種元素的資源含量和分布；探測月球整個表面的土壤；監測地月空間環境。其最終目的是為月球基地的選址提供月面環境、地形、月岩的化學與物理性質等數據。

　　其采用中國已成熟的東方紅3號衛星平台，並充分繼承中國資源2號衛星、"中巴地球資源衛星"等衛星的現有成熟技術和產品，進行適應性改造。由長征3號A火箭發射。運載火箭把衛星送入地球轉移軌道後與衛星分離，其後的軌道機動、中途修正、近月點制動等均由星上推進系統完成。

　　探月1號衛星將在東方紅3號衛星平台的基礎上進行適應性改造。它比一般人造地球衛星在軌道測控、制導導航與控制系統、熱控分系統等方面都有自己的獨特之處。預計衛星總重2350千克，本體尺寸2000毫米×1720毫米×2200毫米，采用三軸穩定姿態控制，對月定向工作。衛星在軌運行壽命大于1年。

　　目前，我國航天器所到達的距地球最遠距離約6萬千米(“雙星計劃”中的探測1號，2003年12月28日發射)。而要實現月球探測，需使航天器飛出地球引力場，進入到38萬千米遠的空間。由于月球以及月球與地球、太陽的相對關系具有其固有的特點，因此，探月1號衛星與一般的地球衛星有很大的不同，研制並發射月球探測衛星要解決軌道設計、制導、導航與控制(包括對月姿態確定技術)、測控和數據傳輸、星上熱控和電源分系統的設計等關鍵技術問題。

　　據探月1號衛星總設計師葉培建院士講，研制月球探測衛星的技術難點和關鍵主要有4項︰

　　一是軌道設計與控制。它是實現月球探測衛星繞月飛行的基本保證。必須正確認識月球衛星軌道設計的客觀規律，尋找合理的工程實施途徑。

　　二是測控和數據傳輸。地球與月球的距離是地球與以往發射衛星的10倍以上，測控信號的空間衰減明顯增大。同時為實現衛星繞月飛行，需經歷復雜的軌道轉移過程，這個過程中的測控任務對星上和地面測控系統提出了更高要求。

　　三是制導、導航與控制。月球探測衛星從環繞地球飛行到準確進入環繞月球的飛行軌道，需經歷多次復雜的軌道和姿態機動，要求控制精度高、實時性強。

　　四是熱控技術。月球探測衛星要經歷復雜的熱環境。由于與太陽的相對位置變化很大，熱控技術必須適應復雜的外部溫度變化，以保證星上所有設備在正常的工作溫度範圍。

　　不過，對于上述4項技術難點，在目前的中國航天技術範圍內都能采取有效措施加以解決。

　　為了確保發射成功，我國決定采取多級推進的方式將月球探測衛星送入月球軌道。按照方案，衛星在和運載火箭分離後，將先在圍繞地球的軌道上運行3圈∼4圈，逐步加速，最後到達地-月轉移軌道的入口速度，衛星沿大橢圓軌道飛向月球。

　　具體飛行程序大致分為三個階段︰一是調相軌道段，即月球探測衛星與運載火箭分離後，通過三次近地點變軌，衛星脫離地球軌道，進入奔向月球的地月轉移軌道。二是地月轉移軌道段，月球探測衛星要飛行5到6天，其間衛星會進行2∼3次中途修正，以確保正確進入預定月球軌道。三是環月軌道段，當探測衛星達到距月球200千米時，開始減速制動，通過3次近月點制動，逐步降低軌道的近月點，最終到達高度為200千米的月球極月圓軌道，進入正常工作狀態。從發射到進入環月工作軌道，總時間大約需要8∼9天，探測衛星將環繞月球運行一年，對月球的地質、土壤、環境和資源進行探測。目前衛星設計飛行速度為每秒十幾千米，這一速度還可進一步提高。

　　由于月地距離遙遠，衛星將采用一種特殊的雙自由度定向天線。此外，鑒于月球外圍沒有大氣二氧化碳輻射帶，對月探測將使用新研制的紫外月球敏感器。"降落"即在2005∼2010年或稍後將月球探測器(月球車或探月機器人)發射至月球表面軟著陸進行探測，精細探測著陸區的土壤、岩石、環境、熱流和月表的環境，進行高分辨率攝影和月岩的現場探測或采樣分析，建設月基天文台，為月球基地的選址提供月面環境、地形、月岩的化學與物理性質等數據。要實施月表的軟著陸和自動巡查必須研制帶有登陸器和自動巡查器(月球車)的月球探測器，

　　月表軟著陸主要包括探測器接近月面、軟著陸發動機點火和著陸撞擊直至穩定3個階段。由于月球表面沒有大氣層，因此無法借助氣動力來減速著陸，必須使用軟著陸發動機和著陸緩沖裝置。著陸緩沖裝置可有花瓣式、桁架式、薄壁殼體式等幾種結構形式。為保證著陸後著陸器的正常工作，需進行著陸撞擊動力學分析，優化著陸器設計參數，以選擇著陸工況參數，確定臨界著陸工況。月球表面的熱工況、太陽照射等條件具有一定的特點，因此為保證著陸器的正常工作，必須考慮這些因素。

　　月球表面自動巡視探測技術主要是通過月球車在月球表面自動行駛，利用車載有效載荷對月面進行全景和近景攝影，對月表的化學成分進行分析，並把所獲取的信息傳送回地面。由于月球表面環境惡劣，地形復雜多變，因此月球表面自動巡視探測技術包含很多關鍵技術。主要包括︰月球車的總體設計，月球車的自主導航、運動控制方法，月球車的地面仿真實驗技術等。"返回"即在2010年∼2020年將小型采樣返回艙、月面鑽岩機、月球機器人等月球探測器發射至月球表面軟著陸，然後通過月球車、機器人等進行現場探測，在月面巡視分析取樣基礎上，采集關鍵性樣品運回地面進行研究，為載人登月和將來月球基地的選址提供有關數據。同時，對著陸地區進行考察，深化對地-月系統(尤其對月球)的起源與演化的認識。在自動探月器在月表著陸後，為實現取樣返回，需完成月表鑽孔、月壤收集和封存、以及探測器返回等一系列復雜動作。它涉及月壤自動取樣返回探測器總體設計技術、月壤取樣器的設計、軌道器與著陸器的軌道控制技術等。

　　據1位資深航天專家介紹，中國探月選擇長征3號A運載火箭、以東方紅3號通信衛星平台研制探月衛星、在西昌衛星發射中心發射，這三者多次配合成功，技術成熟、可靠性高。他認為，"嫦娥工程"國家立項後，探月衛星在遠地軌道的控制、紫外遙感月球、接近月球時的減速"剎車"等月球探測關鍵技術難題，也將一步步得到解決。

　　中國空間技術研究院2003年8月宣布，我國第1顆月球探測衛星已完成方案設計。該衛星的方案設計工作是自2002年4月正式開始的。我國科學家現已基本確定了月球探測衛星的飛行軌道，解決了衛星運行途中的控制問題，及衛星本身的電源、結構和溫度控制等系統的相關技術問題。此外，紫外敏感器、衛星專用天線等一批關鍵技術也被攻破。紫外敏感器、衛星專用天線等一批關鍵技術項目獲得突破性進展，並開始進行初樣設計。目前，科學家們正開始進行衛星初樣設計作。