中國古代著名文學家司馬相如（約公元前179年—前118年）曾用“月出邛池水，空明澈九霄”的詩句來吟詠位于中國四川省西南的西昌邛海月色，西昌市因此得名“月城”。西昌也是中國三大航天基地之一。2013年12月2日，月球探測器嫦娥三號從這里出發，開始了真正的探月之旅。

這是人類第130次探月之旅。嫦娥三號由著陸器和被稱為“玉兔”的月球車組成，是美國“阿波羅”計劃結束后全世界重返月球的第一個軟著陸探測器，其肩負的任務是實現在月球表面軟著陸和自動巡視勘察，獲取月球內部的物質成分并進行分析。

著陸器的創新

在嫦娥三號著陸器上，裝配了一臺天文望遠鏡，這也是一臺近紫外天文望遠鏡。中國月球探測工程首席科學家歐陽自遠說：“在月亮上觀測天文，這是史無前例的。它有什么好處？地球上刮風下雨，云遮霧罩，電離層攪著，又有污染，限制很多。月球上真空，可以觀察得更清楚，這是天文學家觀測天文夢寐以求的環境。”

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嫦娥三號著陸器上還有一些探測地球的裝備，在月球上可以做一些特殊的工作，比如專門做地球外面等離子體層的結構和密度的變化，探測的意義在于了解地球空間環境的變化，能提高中國空間環境監測和預報能力。在月球上探測地球，一看就是半個地球，24小時轉一圈，可以連續看14天。歐陽自遠說：“阿波羅16曾經放置過一臺極紫外相機在月亮上，但它的波段、觀測的任務跟我們不一樣。”

嫦娥三號月球車上攜帶了測距測速雷達、激光測距儀。在月球車底下放了一臺雷達，發射雷達波到月亮的地底下。它有兩個波段：一個是測20米深那一段的土壤層結構是否分好幾層，怎么分，有沒有大石頭；另一個波段是做100米深月球上部的結構。這都是前人沒有做過的，而且月球車有一個好處，可以一邊走一邊測。

不僅如此，嫦娥三號實現了中國航天7大創新，包括航天器首次地外天體軟著陸，首次地外天體巡視勘察，首次對月面探測器遙操作、首次研建中國大型深空站等。而執行探月工程嫦娥三號任務的運載火箭為捆綁式三級液體運載火箭，與發射嫦娥二號衛星的火箭相比，這枚火箭采用了多項新技術，突破了多窗口、窄寬度發射和高精度入軌技術，進一步提高了可靠性和安全性。

月球表面軟著陸

嫦娥三號的著陸地點在月球虹灣地區（虹灣，又名“彩虹灣”，位于月球雨海邊緣。這個底部平滑的虹灣布滿火山熔巖，對于科學采樣有極大的幫助）。虹灣地區具備地形平坦、能源充足、通信暢通和軌控有效等特點，是著陸的最佳選擇地點。

北京時間2013年12月14日21時11分，發動機關機，嫦娥三號依靠自身重力下落，最后靠著陸器的四個支架腿緩沖落在月球表面。著陸腿穩穩地“站”上月面，嫦娥三號成功著陸。這是中國探測器首次登上地外天體。

2013年12月15日4時35分，從嫦娥三號著陸器中釋放出的“玉兔”月球車成功踏上月球，車輪在月面印出兩道深深痕跡。這是中國探測器留在地外天體上的第一串“腳印”。“玉兔”月球車自重120公斤，可以載重20公斤，能在月球上3公里范圍內連續行走10公里，具有自動避開障礙物等功能。月球車有六個輪子，實際上就是一臺智能機器人，將攜帶360度全景相機、紅外光譜儀和粒子激發X射線譜儀等，能精細地探測月球表面的化學元素。

北京時間2013年12月15日23時許，嫦娥三號著陸器和“玉兔”月球車用各自攜帶的相機成功“互拍”，第一面登上月球的五星紅旗通過電視直播“亮相”。照片顯示，在虹灣地區布滿礫石和塵埃的灰黑色月面上，著陸器被陽光照得一片金色，月球車“胸前”的五星紅旗鮮艷奪目。“兩器”成功互拍意味著它們攜帶的載荷順利工作，這次任務“實現軟著陸、開展就位探測和巡視勘查”的目標已經實現。中國探月工程總指揮馬興瑞隨后宣布，嫦娥三號任務取得圓滿成功。

約一分鐘時間的互拍，并非簡單的“留影”。從幾小時前駛向拍攝點開始，月球車成功驗證了月面行走、地形建立、視覺定位、感知規劃等遙操作技術和車體控制、原地轉向、相機使用等工作模式。

由于在月球上，一晝夜長約28個地球日，月晝和月夜各長約14個地球日。從12月16日開始，月球車迎來月晝高溫考驗，月球車上太陽光直射部分高達100攝氏度，而背光的陰影部分低至零下，此時月球車轉入“午休”模式——移動等分系統停止工作。

月球車原定于12月23日結束“午休”，然而經過北京航天飛行控制中心幾日的觀察和對各類遙測參數的判斷，認為月球車狀態正常穩定，可以承受在當前環境下工作。為爭取更多科學探測時間和機會，經研究決定，讓月球車提前結束“午休”。

12月22日凌晨，在地面的控制下，嫦娥三號著陸器與“玉兔號”月球車進行了第5次互拍，首次傳回著陸器攜帶五星紅旗的清晰全景照片，兩器互拍任務圓滿結束。隨后，月球車“告別”著陸器，開始月面測試工作，并前往更遠的區域繼續月面巡視勘察。

嫦娥三號是中國探月工程“繞、落、回”三步走的第二步。嫦娥三號任務成功實施，使中國成為世界上第三個掌握月球軟著陸和月面巡視探測技術的國家。盡管任務已經成功，嫦娥三號的探月之旅并未結束。接下來的3個月甚至更長的時間里，“玉兔”號月球車將以每小時200米的速度和每一“步”7米左右的節奏巡視月面，并與留在落月點的著陸器一起，開展月表形貌和地質構造、月面物質成分和可利用資源、地球等離子體層等科學探測。

中國的探月工程

中國探月工程是繼發射人造地球衛星和實現載人航天之后，中國航天活動的第三個里程碑。人類的探月過程，大致可以分為探月、登月和駐月三大步，其中駐月是指在月球上建立基地，人類在月球上長期駐守。到目前為止，美國已經完成了前兩步，前蘇聯完成了第一步，中國、歐洲、日本、印度等都完成了第一步第一階段任務，即繞月探測。嫦娥三號實現了中國航天器在月球首次軟著陸，從嫦娥三號著陸器中釋放出的月球車，進行中國首次月球表面巡視探測，也就是說，中國探月已進入第一步第二階段，即著陸月球探測。

2004年，中國發布了自己的空間探測計劃，月球探測一期工程正式啟動，國防科工委任命了中國月球探測工程總指揮、總設計師和首席科學家，各項工作進入工程實施階段。探月工程也成為中國實現深空探測“零的突破”的標志性工程。

2007年10月24日，由中國空間技術研究院承擔研制的嫦娥一號衛星發射成功。該衛星的主要探測目標是：獲取月球表面的三維立體影像；分析月球表面有用元素的含量和物質類型的分布特點；探測月壤厚度和地球至月亮的空間環境。2009年3月1日，嫦娥一號完成使命，撞向月球預定地點。

2010年10月1日，探月工程二期的技術先導星嫦娥二號發射成功。嫦娥二號主要任務是獲得更清晰、更詳細的月球表面影像數據和月球極區表面數據，因此衛星上搭載的CCD照相機的分辨率更高，其他探測設備也有所改進，為嫦娥三號實現月球軟著陸進行部分關鍵技術試驗，并對嫦娥三號著陸區進行高精度成像。

嫦娥三號任務自2008年2月立項，2013年12月實施。在嫦娥三號之后擇機發射的嫦娥四號主要任務是接著嫦娥三號著陸月球表面，繼續更深層次更加全面地科學探測月球地質、資源等方面的信息，完善月球的檔案資料。

2013年12月16日，國防科工局新聞發言人吳志堅表示，嫦娥三號任務成功后，探月工程將轉入三期，主要目標是實現無人自動采樣返回。另外，中國正在開展載人登月前期方案論證，有專家建議中國在2025年或2030年進行載人登月。