中国探月工程

自20世纪50年代末期开始，在太空竞赛背景下的苏联和美国投入了大量的资源对离地球最近的天体——月球展开了探测，连续发射了大量月球探测器。尽管这一时期中国的国力与科技水平不足以使其加入竞争，但从1962年开始中国科学家就对苏联和美国的月球探测器进行了跟踪性与综合性研究^[4][5]。中国科学界与月球的直接接触可追溯至1978年，时任美国总统吉米·卡特的安全事务顾问布热津斯基访问中国时向中方赠送了一克的月岩样本，中国将其中的0.5克置于北京天文馆向公众展出，另外0.5克用于科学研究^[6]。

1990年代初，中国科学界开始出现推动月球探测的声音。1991年，中国航天领域首席科学家闵桂荣院士提出了中国也要搞月球卫星的建议^[7][5]。1993年国防科工委还组织专家论证利用一枚长征系列试验火箭发射一颗人造物体硬着陆月球。但这些原始的方案因为科学目标不明确，以及国家将重点资源放在同一时期开始的中国载人航天工程，所以没有引起太多的关注。^[8]

到了1990年代末，更加成熟的月球探测论证工作逐步展开。1997年4月7日至10日，中国科学院的杨嘉墀、王大珩、陈芳允三位院士以863计划的名义发表了《我国月球探测技术发展的建议》^[5]。1998年，国防科工委正式开始规划论证月球探测工程，并开展了先期的科技攻关，中国科学院地球化学所和空间中心共同完成了中国月球探测发展战略的研究项目，提出了开展中国月球探测发展规划的初步设想^[9][8]。2000年，以地质学家欧阳自远院士为中国科学院首席科学家的研究团组完成了《我国月球资源探测卫星科学目标》的研究报告，详细论证了中国开展月球探测活动的意义、必要性和可行性，首次提出了开展中国月球探测工程分阶段进行的总体规划和基本构想，具体设计了月球探测一期工程的科学目标和有效载荷配置方案，并提出了轮廓性的卫星研制总要求、轨道设计和测控通信方案^[8]。

对月球探测工程的论证之后进入了快车道。2000年11月，中国政府首次发布关于中国航天发展政策的白皮书《中国的航天》，将“发展空间科学，开展深空探测”列为其后十年左右的发展目标之一，并明确指出将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”^[10]。2001年，“发射绕月卫星”第一期科学目标和有效载荷配置通过了国家评审。2001-2002年间，著名卫星专家孙家栋组织全国各方面力量，对首期目标又进行了为期一年的综合论证，最后得出结论：科学目标明确、先进，技术能够实现，没有颠覆性的技术问题^[5]。2003年10月，国家航天局有关人士在“世界空间周”科普咨询活动中透露，中国月球探测计划“嫦娥”工程探月路线已经确定，最快三年内实施^[11]。

2004年1月23日，中国的月球探测工程被时任总理温家宝正式批准立项，命名为“嫦娥工程”，首期总经费预算14亿元人民币，栾恩杰任探月工程总指挥，孙家栋任探月工程总设计师，欧阳自远任探月工程月球应用科学首席科学家，叶培建任卫星系统总指挥兼总设计师，岑拯、贺祖明分别担任运载火箭系统总指挥和总设计师^[1][12][13]。自此，中国探月工程全面启动，拉开了中国地外空间探索的序幕。

中国嫦娥工程整体可以分为“探”、“登”、“驻”三大步骤，概称“大三步”（“三部曲”），分别指无人探月、载人登月、长久驻月。其中探月部分便是目前实施的“中国探月工程”，分为“绕”、“落”、“回”三个期段，统称“小三步”（“三步走”）。^[14][15]小三步基本完成后，又提出第四步“勘”。

• 一期工程“绕”：（嫦娥一号、二号），2004年启动，发射月球轨道器/硬着陆器，在距离月球表面兩千公里的高度绕月飞行，进行月球全球探测。
• 二期工程“落”：（嫦娥三号/玉兔号、四号/玉兔二号^{[註 1]}），2008年启动，发射月球软着陆器/巡视器，降落到月球表面，释放一个月球车，进行着陆区附近局部详细探测，着陆器还将携带天文望远镜，从月亮上观测星空。
• 三期工程“回”：（嫦娥五号探路星、嫦娥五号），2014年启动，发射月球自动采样返回器，降落到月球表面后，机械手将采集月球土壤和岩石样品（一次在月球南极）送上返回器，返回器再将月球样品带回地球，开展相关研究。^[18]
• 四期工程“勘”：（嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号），2021年启动，指“三步走”完成后，后续对月球的科研活动。对月球南极的一次综合探测，包括对月球的地形地貌、物质成分、空间环境等进行一次综合探测。及验证部分技术，为以后各国一起共同建立月球科研基地，做一些前期探索。^[19][20][21]

绕月探测工程的科学目标：

1. 获取月球表面三维立体影像。划分月球地形和地貌单元；统计撞击坑大小与密度，计算月球表面年龄，恢复月球早期演化历史；分析月面构造，编制月面断裂和环形构造影像和月球构造区划图，研究月球地质构造的演化历史。
2. 分析月球表面元素含量和物质类型的分布特点。绘制相关元素的全月球含量与分布图、粗略划分岩石类型，研究月球的化学演化。
3. 探测月壤特性。测量全月球不同波段的微波辐射亮度温度，反演月壤厚度的信息，评估月壤中氦-3的资源量与分布。
4. 探测地月空间环境。探测地月空间高能粒子和太阳风离子的成分、通量、能谱及其随时空的变化特征，研究太阳活动和地球磁层对近月空间环境的影响。

• 2006年4月27日，中国国家月球探测工程中心同香港理工大学签订了合作协议，在人才培养、科学研究和学术交流三大领域开展交流与合作。^[33]
• 嫦娥三号携带的月球车配备了由香港理工大学参与设计研究的重要探测仪器。^[34]
• 嫦娥四号月球车上搭载了中国以及荷兰、德国、瑞典、沙特阿拉伯等其他国家航空组织的科学仪器，2018年12月12日16时45分进入月球轨道^[35]。
• 嫦娥五号的着陆器配备了由香港理工大学参与设计研究的“表取采样执行装置”，此装置亦将应用于嫦娥六号^[36]。
• 嫦娥五号机械臂全长3.7米，结构重量3100克，臂厚仅有1.4毫米，是哈尔滨工业大学材料科学与工程学院耿林教授团队张学习教授项目组设计的^[37]。

• 中国载人月球探测工程
• 中国载人航天工程
• 中国行星探测工程
• 中国火星探测计划
• 月球探测任务列表

• 中国探月网 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 探月工程数据发布与信息服务系统 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 嫦娥探月（页面存档备份，存于互联网档案馆） - 中国网
• Encyclopedia Astronautica
• The Scientific Objectives of Chinese Lunar Exploration Project by Ouyang Ziyuan（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 三次發射兩軌對接登月方案 （页面存档备份，存于互联网档案馆）