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关于中国载人登月计划，请见“中国载人月球探测工程”。中国探月工程（英语：China Lunar Exploration Project或Chinese Lunar Exploration Program，缩写：CLEP）是中国国家航天局启动的探月工程，也称嫦娥工程。中国探月工程于2004年1月23日由时任国务院总理温家宝批准正式立项[1]，计划首先是发射绕月卫星，继而是发射无人巡视车，实现月面软着陆探测，最后为发送探测器采集月球样本并送回地球；整个计划将会历时20年[2]。以上三期完成后，又追加一期计划，利用探测器勘测月球环境，为建设月球科研站做准备。无人月球探测工程作为嫦娥工程的第一部分，同时也为嫦娥工程的第二和第三部分——即载人月球探测工程的长期目标作出准备。中国探月工程的科研成果发布在国家天文台月球与深空探测研究部中国探月工程地面应用系统网站上。[3]
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。
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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，在距离月球表面两千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[注 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]
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| 探测器外表 | 任务名称 | 发射时间 | 发射地点 | 运载火箭 | 入月轨时间 | 探月任务结束时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
嫦娥一号 | 2007年10月24日 18时05分04.602秒 |
西昌卫星发射中心 | 长征三号甲（遥14） | 2007年11月7日 08时34分 |
2009年3月1日 16时13分10秒 |
成功 环绕月球、硬着陆 “绕”步的第一颗探月卫星 2009年3月1日16时13分10秒于丰富海（1.50°S 52.36°E）可控撞月。 |
|
嫦娥二号 | 2010年10月1日 18时59分57.345秒 |
西昌卫星发射中心 | 长征三号丙（遥7） | 2010年10月9日 | 2011年6月9日 16时50分05秒 |
成功 环绕月球 “绕”步的第二颗探月卫星，11月2日进入环月长期运行轨道。完成预定任务后，执行拓展任务，成功飞掠小行星4179，成为中国第一个小行星探测器。同时也是为二期工程嫦娥三号着陆地点摄像的先导星。[22] |
| 探测器外表 | 任务名称 | 发射时间 | 发射地点 | 运载火箭 | 入月轨时间 | 着月时间 | 着月地点 | 探月任务结束时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
嫦娥三号
|
2013年12月2日 01时30分00.344秒 |
西昌卫星发射中心 | 长征三号乙改三（遥23） | 2013年12月6日 |
2013年12月14日 21时11分18.695秒 |
雨海 拉普拉斯F环形山 44.1260°N 19.5014°W |
仍在运作 （着陆器） 2014年1月25日 |
成功[23][24][25] 软着陆、月球车 “落”步的第一颗探月卫星，软着陆成功，释放月球车成功，月球车巡视月面成功。携行的巡视器正常运行一月半后（即进入第二月夜前）出现不明故障，巡视器无法继续行走[26]，巡视月面里程达到114.8米[27][28]，但搭载的科学仪器工作正常，与地面联络信号稳定，直到2016年7月31日巡视器停止运作。而着陆器依然正常运作。 |
|
鹊桥号中继通信卫星 | 2018年5月21日05时28分 | 西昌卫星发射中心 | 长征四号丙（遥27） | — | — | — | 仍在运作 | 成功 中继通信 “落”步第二颗探月卫星“嫦娥四号”的中继通信卫星，成功入轨地月拉格朗日L2点。 |
|
嫦娥四号 |
2018年12月8日02时23分34.3666秒 | 西昌卫星发射中心 | 长征三号乙改三 （遥30） | 2018年12月12日16时45分 | 2019年1月3日10时26分 | 月球背面南极-艾特肯盆地 冯·卡门环形山 45.5°S 177.6°E |
仍在运作 | 成功 软着陆、月球车 “落”步第二颗探月卫星，成功进入月球轨道，成功完成了世界首次月球背面着陆任务，并释放携带的玉兔二号巡视器。 |
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| 探测器外表 | 任务名称 | 发射时间 | 发射地点 | 运载火箭 | 入月轨时间 | 着月时间 | 着月地点 | 着陆返回地球时间 | 着陆返回地点 | 探月任务结束时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 再入返回飞行试验器 | 2014年10月24日02时00分04.829秒 | 西昌卫星发射中心 | 长征三号丙改二（遥12） | 2015年1月10日19时16分 （服务舱） |
— | — | 2014年11月1日06时42分 （返回器） |
四子王旗着陆场 | 2014年11月1日06时42分 （返回器） 仍在运作 |
成功 绕月飞行、再入返回地球、环绕月球 “回”步的技术飞行试验探路星。绕月飞行后返回地球、再入地球大气层、并执行软着陆。为三期工程嫦娥五号的月球表面采样返回任务进行工程技术上的验证。返回舱成功着陆于预定区域，服务舱继续开展拓展试验。 | |
|
嫦娥五号 | 2020年11月24日04时30分21.806秒 | 文昌航天发射场 | 长征五号（遥5） | 2020年11月28日20时58分 | 2020年12月1日23时11分 | 风暴洋吕姆克山附近 43.0576°N 51.9161°W |
2020年12月17日1时59分 | 四子王旗着陆场 | 2020年12 月 17 日凌晨 1 时 59 分（返回器）[29]
仍在运作 |
成功 采样返回[30]
“回”步的第一颗探月卫星 |
 | 此条目或章节包含计划中或可能在未来进行的航天活动。 |  |
| 探测器外表 | 任务名称 | 发射时间 | 发射地点 | 运载火箭 | 入月轨时间 | 着月时间 | 着月地点 | 着陆返回地球时间 | 着陆返回地点 | 探月任务结束时间 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
鹊桥二号中继卫星 | 2024年3月20日 08时31分28.152秒 |
文昌航天发射场 | 长征八号（遥3） | 2024年3月25日 01时05分 |
不适用 | 预期工作八至十年 | 成功 中继通信 中国探月四期公共中继星平台 | |||
|
嫦娥六号 | 2024年5月3日17时27分29.132秒[31] | 文昌航天发射场 | 长征五号（遥8） | 2024年5月8日10时12分 | 2024年6月2日06时23分 | 阿波罗盆地南部月海地区 41.6385°S 153.9852°W |
2024年6月25日 14时07分 |
四子王旗着陆场 | 2024年6月25日 14时07分 仍在运作 （轨道器） |
成功 |
| （暂无） | 嫦娥七号 | （预定2026年） | 文昌航天发射场 | 长征五号 | （预定2026年） | （预定2026年） | 沙克尔顿坑东南附近的山峰（预定） | 不适用 | （不详） | 月球南极综合探测任务
| |
| （暂无） | 嫦娥八号 | （预定2028年） | （不详） | （不详） | （预定2028年） | （预定2028年） | 月球南极（预定） | 不适用 | （不详） | 科学探测试验、月面试验
验证月球科研基地构建 | |
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一期工程
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二期工程
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三期工程
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四期工程
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绕月探测工程的科学目标：
 | 此条目需要扩充。 (2014年10月26日) |
- 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]。
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