中國探月工程

中國探月工程（或，縮寫：）是中國國家航天局啟動的探月工程，也稱嫦娥工程。中國探月工程於 2004 年 1 月 23 日由時任國務院總理溫家寶批准正式立項，計劃首先是發射繞月衛星，繼而是發射無人巡視車，實現月面軟著陸探測，最後為傳送探測器採集月球樣本並送回地球；整個計劃將會歷時 20 年。以上三期完成後，又追加一期計劃，利用探測器勘測月球環境，為建設月球科研站做準備。無人月球探測工程作為嫦娥工程的第一部分，同時也為嫦娥工程的第二和第三部分 —— 即載人月球探測工程的長期目標作出準備。中國探月工程的科研成果釋出在國家天文臺月球與深空探測研究部中國探月工程地面應用系統網站上。

背景

自 20 世紀 50 年代末期開始，在太空競賽背景下的蘇聯和美國投入了大量的資源對離地球最近的天體 —— 月球展開了探測，連續發射了大量月球探測器。儘管這一時期中國的國力與科技水平不足以使其加入競爭，但從 1962 年開始中國科學家就對蘇聯和美國的月球探測器進行了跟蹤性與綜合性研究。中國科學界與月球的直接接觸可追溯至 1978 年，時任美國總統吉米・卡特的安全事務顧問布熱津斯基訪問中國時向中方贈送了一克的月岩樣本，中國將其中的 0.5 克置於北京天文館向公眾展出，另外 0.5 克用於科學研究。

1990 年代初，中國科學界開始出現推動月球探測的聲音。1991 年，中國航天領域首席科學家閔桂榮院士提出了中國也要搞月球衛星的建議。1993 年國防科工委還組織專家論證利用一枚長征系列試驗火箭發射一顆人造物體硬著陸月球。但這些原始的方案因為科學目標不明確，以及國家將重點資源放在同一時期開始的中國載人航天工程，所以沒有引起太多的關注。

到了 1990 年代末，更加成熟的月球探測論證工作逐步展開。1997 年 4 月 7 日至 10 日，中國科學院的楊嘉墀、王大珩、陳芳允三位院士以 863 計劃的名義發表了《我國月球探測技術發展的建議》。1998 年，國防科工委正式開始規劃論證月球探測工程，並開展了先期的科技攻關，中國科學院地球化學所和空間中心共同完成了中國月球探測發展戰略的研究專案，提出了開展中國月球探測發展規劃的初步設想。2000 年，以地質學家歐陽自遠院士為中國科學院首席科學家的研究團組完成了《我國月球資源探測衛星科學目標》的研究報告，詳細論證了中國開展月球探測活動的意義、必要性和可行性，首次提出了開展中國月球探測工程分階段進行的總體規劃和基本構想，具體設計了月球探測一期工程的科學目標和有效載荷配置方案，並提出了輪廓性的衛星研製總要求、軌道設計和測控通訊方案。

對月球探測工程的論證之後進入了快車道。2000 年 11 月，中國政府首次釋出關於中國航天發展政策的白皮書《中國的航天》，將 “發展空間科學，開展深空探測” 列為其後十年左右的發展目標之一，並明確指出將 “開展以月球探測為主的深空探測的預先研究”。2001 年，“發射繞月衛星” 第一期科學目標和有效載荷配置通過了國家評審。2001-2002 年間，著名衛星專家孫家棟組織全國各方面力量，對首期目標又進行了為期一年的綜合論證，最後得出結論：科學目標明確、先進，技術能夠實現，沒有顛覆性的技術問題。2003 年 10 月，國家航天局有關人士在 “世界空間周” 科普諮詢活動中透露，中國月球探測計劃 “嫦娥” 工程探月路線已經確定，最快三年內實施。

2004 年 1 月 23 日，中國的月球探測工程被時任總理溫家寶正式批准立項，命名為 “嫦娥工程”，首期總經費預算 14 億元人民幣，欒恩傑任探月工程總指揮，孫家棟任探月工程總設計師，歐陽自遠任探月工程月球應用科學首席科學家，葉培建任衛星系統總指揮兼總設計師，岑拯、賀祖明分別擔任運載火箭系統總指揮和總設計師。自此，中國探月工程全面啟動，拉開了中國地外空間探索的序幕。

工程規劃

中國嫦娥工程整體可以分為 “探”、“登”、“駐” 三大步驟，概稱 “大三步”（“三部曲”），分別指無人探月、載人登月、長久駐月。其中探月部分便是目前實施的 “中國探月工程”，分為 “繞”、“落”、“回” 三個期段，統稱 “小三步”（“三步走”）。小三步基本完成後，又提出第四步 “勘”。

一期工程 “繞”：（嫦娥一號、二號），2004 年啟動，發射月球軌道器 / 硬著陸器，在距離月球表面兩千公里的高度繞月飛行，進行月球全球探測。
二期工程 “落”：（嫦娥三號 / 玉兔號、四號 / 玉兔二號。}}），2008 年啟動，發射月球軟著陸器 / 巡視器，降落到月球表面，釋放一個月球車，進行著陸區附近區域性詳細探測，著陸器還將攜帶天文望遠鏡，從月亮上觀測星空。
三期工程 “回”：（嫦娥五號探路星、嫦娥五號），2014 年啟動，發射月球自動取樣返回器，降落到月球表面後，機械手將採集月球土壤和岩石樣品（一次在月球南極）送上返回器，返回器再將月球樣品帶回地球，開展相關研究。
四期工程 “勘”：（嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號），2021 年啟動，指 “三步走” 完成後，後續對月球的科研活動。對月球南極的一次綜合探測，包括對月球的地形地貌、物質成分、空間環境等進行一次綜合探測。及驗證部分技術，為以後各國一起共同建立月球科研基地，做一些前期探索。

任務列表

3.1 一期工程 “繞”

3.2 二期工程 “落”

3.3 三期工程 “回”

3.4 四期工程 “勘”

任務負責人

4.1 一期工程

探月工程領導小組組長：張雲川→張慶偉
探月工程總指揮兼領導小組常務副組長：欒恩傑
探月工程領導小組副組長：馬興瑞、孫來燕、張建啟
探月工程領導小組高階顧問：沈榮駿
探月工程副總指揮：胡世祥、江綿恆、馬興瑞、孫來燕、龍江
探月工程總設計師：孫家棟
探月工程副總設計師：陳炳忠、姜景山、龍樂豪
月球應用科學首席科學家：歐陽自遠
探月與航天工程中心主任：胡浩
衛星系統總指揮兼總設計師：葉培建
運載火箭系統總指揮：岑拯／總設計師：賀祖明
發射場系統總指揮：徐宏亮／總設計師：於建平
測控系統總指揮：董德義／總設計師：於志堅
地面應用系統總指揮：艾國祥／總設計師：李春來

4.2 二期工程

探月工程領導小組組長兼總指揮：陳求發
探月工程領導小組高階顧問：欒恩傑、孫家棟、歐陽自遠
探月工程領導小組顧問：龍樂豪、賀祖明、沈榮駿
探月工程專職副總指揮：胡浩
探月工程副總指揮：牛紅光、陰和俊、馬興瑞、王志剛、袁家軍
探月工程總設計師：黎大德、吳偉仁
探月工程副總設計師：賀祖明、於登雲、王忠貴、孫輝先、張榮橋
月球應用科學首席科學家：嚴俊
探月與航天工程中心主任：張嘉浩
衛星系統總指揮：張廷新／總設計師：黃江川
運載火箭系統總指揮：岑拯／總設計師：姜傑
發射場系統總指揮：李尚福／總設計師：周鳳廣
測控系統總指揮：董德義／總設計師：錢衛平
地面應用系統總指揮：劉曉群／總設計師：黎大德

4.3 三期工程

探月工程領導小組組長兼總指揮：許達哲
總設計師：胡浩
探月工程副總設計師：裴照宇

4.4 四期工程

總設計師：於登雲

目標

繞月探測工程的科學目標：

獲取月球表面三維立體影像。劃分月球地形和地貌單元；統計撞擊坑大小與密度，計算月球表面年齡，恢復月球早期演化歷史；分析月面構造，編制月面斷裂和環形構造影像和月球構造區劃圖，研究月球地質構造的演化歷史。
分析月球表面元素含量和物質型別的分佈特點。繪製相關元素的全月球含量與分佈圖、粗略劃分岩石型別，研究月球的化學演化。
探測月壤特性。測量全月球不同波段的微波輻射亮度溫度，反演月壤厚度的資訊，評估月壤中氦 - 3 的資源量與分佈。
探測地月空間環境。探測地月空間高能粒子和太陽風離子的成分、通量、能譜及其隨時空的變化特徵，研究太陽活動和地球磁層對近月空間環境的影響。

民間合作

2006 年 4 月 27 日，中國國家月球探測工程中心同香港理工大學簽訂了合作協議，在人才培養、科學研究和學術交流三大領域開展交流與合作。
嫦娥三號攜帶的月球車配備了由香港理工大學參與設計研究的重要探測儀器。
嫦娥四號月球車上搭載了中國以及荷蘭、德國、瑞典、沙烏地阿拉伯等其他國家航空組織的科學儀器，2018 年 12 月 12 日 16 時 45 分進入月球軌道。
嫦娥五號的著陸器配備了由香港理工大學參與設計研究的 “表取取樣執行裝置”，此裝置亦將應用於嫦娥六號。
嫦娥五號機械臂全長 3.7 米，結構重量 3100 克，臂厚僅有 1.4 毫米，是哈爾濱工業大學材料科學與工程學院耿林教授團隊張學習教授專案組設計的。