中国探月工程规划为“绕、落、回”三期。

　　探月工程一期的任务是实现环绕月球探测。嫦娥一号卫星于2007年10月24日发射，在轨有效探测16个月，2009年3月成功受控撞月，实现中国自主研制的卫星进入月球轨道并获得全月图。

　　探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察。嫦娥二号于2010年10月1日发射，作为先导星，为二期工作进行了多项技术验证，并开展了多项拓展试验，目前已结束任务。嫦娥三号探测器于2013年12月2日发射，12月14日实现落月，开展了月面巡视勘察，获得了大量工程和科学数据。嫦娥三号着陆器目前仍在工作，成为月球表面工作时间最长的人造航天器。嫦娥四号任务是嫦娥三号的备份，正组织论证，优化工程任务和科学探测目标。

　　探月工程三期的任务是实现无人采样返回，于2011年立项。2014年10月24日，我国实施了探月工程三期再入返回飞行试验任务，验证返回器接近第二宇宙速度再入返回地球相关关键技术。11月1日，飞行器服务舱与返回器分离，返回器顺利着陆预定区域，试验任务取得圆满成功。随后服务舱继续开展拓展试验，先后完成了远地点54万公里、近地点600公里大椭圆轨道拓展试验、环绕地月L2点探测、返回月球轨道进行嫦娥五号任务相关试验。服务舱后续还将继续开展拓展试验任务。

　　1、基本情况

　　一期工程实现绕月探测，由嫦娥一号任务组成。于2007年10月24日成功发射，嫦娥一号卫星经地球调相轨道进入地月转移轨道，实现月球捕获后，在200公里圆轨道开展绕月探测。

　　任务期间，8台科学载荷开展了有效的探测，开展全局性、普查性的月球遥感探测。任务取得圆满成功后，于2009年3月1日嫦娥一号卫星受控撞月。

　　2、工程目标

　　研制和发射我国第一颗月球探测卫星

　　初步掌握绕月探测基本技术

　　首次开展月球科学探测

　　初步构建月球探测航天工程系统

　　为月球探测后续工程积累经验

　　3、科学目标

　　获取月球表面三维影像

　　分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点

　　探测月壤特性

　　探测地月空间环境

探月工程一期嫦娥一号轨道示意图

　　二期工程实现月球软着陆和月面巡视勘察等，由嫦娥二号、三号、四号任务组成。

　　（一）嫦娥二号

　　1、基本情况

　　二期工程先导星嫦娥二号，于2010年10月1日成功发射，直接进入地月转移轨道，实现月球捕获后，在100公里圆轨道，7种科学载荷开展了多项科学探测，并为后续嫦娥三号任务验证了部分关键技术。

　　2011年6月9日，嫦娥二号完成预定各项探测任务后，飞离月球轨道，开展了日地拉格朗日L2点探测和图塔蒂斯小行星飞越探测等多项拓展试验，成为了绕太阳飞行的人造小行星，目前距地球超过9000万公里。预计2029年将再次飞回地球附近700万公里处。

　　2、工程目标

　　突破直接进入奔月轨道的弹道设计技术、运载火箭低温三子级滑行时间可调技术，利用CZ-3C运载火箭将卫星直接送入地月转移轨道，降低二期工程后续任务的实施风险。

　　在CE-2卫星上搭载X频段应答机，与我国X频段地面测控设备配合，验证X频段测控体制，为CE-3任务积累工程经验。

　　选择与CE-3任务相似的奔月、月球捕获轨道，通过实际飞行掌握直接奔月和100km近月捕获技术，为CE-3任务探索技术途径；CE-2卫星在100km轨道长时间运行，探测100km轨道空间环境，积累更多的近月空间环境数据，提高月球探测热红外分析模型的准确性。

　　开展100km×15km轨道机动试验，验证CE-3任务着陆前在不可见弧段变轨的星地协同程序；在100km×15km轨道飞行期间，验证100km×15km轨道快速测定轨能力，这些测定轨数据对深入研究月球重力场分布，提高重力场模型精度有重要意义。

　　配置降落相机，校验其对月成像能力；试验强纠错能力的LDPC信道编译码技术，提高卫星遥测链路性能，为探月工程和其他深空探测项目提供技术储备；将卫星数传码速率提高至6Mbit/s，试验12 Mbit/s，以期满足数据传输量增大的需求。

　　在100km×15km轨道，CCD立体相机在15km近月点处对CE-3任务预选着陆区进行优于1.5m分辨率成像试验；在100km圆轨道，对预选着陆区进行优于10m分辨率成像。利用预案着陆区月表图像，绘制三维地形图，有利于定量评估预选着陆区的特性，提高CE-3任务着陆安全性。

　　3、科学目标

　　利用CCD立体相机获取高分辨率的月球表面三维影像，结合激光高度计获取的月表地形高程数据，可获取月球表面高精度地形数据，为后续着陆区优选提供依据，同时为划分月球表面的地貌单元精细结构、断裂和环形构造，提供原始资料。

　　利用经技术改进的γ射线谱仪和X射线谱仪，可以探测月球表面9种元素——硅、镁、铝、钙、钛、钾、钍、铀的含量与分布特征，获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。

　　利用微波探测技术，测量月球表面的微波辐射特征，获取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波辐射亮度温度数据，估算月壤厚度。

　　嫦娥二号卫星在轨运行期间正是太阳活动高峰年，是探测研究太阳高能粒子事件、CME、太阳风，及它们对月球环境影响的最佳探测时期。利用太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器，获取行星际太阳高能粒子与太阳风离子的通量、成分、能谱及其随时空变化的特征，可研究太阳活动与地月空间及近月空间环境的相互作用；获取地月空间环境数据，可为后续探月工程提供环境科学数据。

探月工程二期嫦娥二号轨道示意图

探月工程二期嫦娥二号拓展试验轨道示意图

　　（二）嫦娥三号

　　1、基本情况

　　嫦娥三号是二期工程的主任务，于2013年12月2日发射，完成地月转移、绕月飞行和动力下降后，在月球虹湾预选着陆区安全软着陆，巡视器成功驶离着陆器并互拍成像，实现中国航天器首次地外天体软着陆与巡视勘察。

　　探测器携带的8台科学仪器，开展了多项科学探测与巡视勘察，获得大量科学探测数据，实现了预定科学目标。

　　探测器采用钚一238同位素热源、两相流体回路供热度过月夜。目前已经N5个月夜考验。

　　巡视器采用遥操作实施月面科学探测，其每一次科学探测要经历感知与规划和科学探测两大步骤。

　　2、工程目标
　
　　突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与要操作、深空探测运载火箭发射等关键技术，提升航天技术水平。
　
　　研制月球软着陆探测器和巡视探测器，建立地面深空站，获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块，具备月球软着陆探测的基本能力。
　
　　建立月球探测航天工程基本体系，形成重大项目实施的科学有效的工程方法。
　
　　3、科学目标
　
　　月表形貌与地质构造调查。
　
　　月表物质成分和可利用资源调查。
　
　　地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

探月工程二期嫦娥三号轨道示意图

嫦娥三号月面巡视器和着陆互拍图

月球车自主休眠、唤醒示意图

同位素热源结构示意图

　　三期工程将实现月面自动采样返回，并开展月球样品地面分析研究。由嫦娥五号、六号任务组成。

　　2017年前后，完成探测器系统研制，用新研制的CZ－5运载火箭，在新建的海南文昌发射场实施发射。

探月工程三期嫦娥五号轨道示意图

海南发射场示意图、长征五号运载火箭和嫦娥五号探测器