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關於中國載人登月計劃，請見「中國載人月球探測工程」。中國探月工程（英語：China Lunar Exploration Project或Chinese Lunar Exploration Program，縮寫：CLEP）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[1]，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，最後為發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[2]。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發布在國家天文台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。[3]
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[4][5]。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[6]。
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[7][5]。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。[8]
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》[5]。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項目，提出了開展中國月球探測發展規劃的初步設想[9][8]。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、軌道設計和測控通信方案[8]。
對月球探測工程的論證之後進入了快車道。2000年11月，中國政府首次發布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」[10]。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[5]。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[11]。
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[1][12][13]。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。
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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」）。[14][15]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[註 1]），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，進行著陸區附近局部詳細探測，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，發射月球自動採樣返回器，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。[18]
- 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。[19][20][21]
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| 探測器外表 | 任務名稱 | 發射時間 | 發射地點 | 運載火箭 | 入月軌時間 | 探月任務結束時間 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
嫦娥一號 | 2007年10月24日 18時05分04.602秒 |
西昌衛星發射中心 | 長征三號甲（遙14） | 2007年11月7日 08時34分 |
2009年3月1日 16時13分10秒 |
成功 環繞月球、硬著陸 「繞」步的第一顆探月衛星 2009年3月1日16時13分10秒於豐富海（1.50°S 52.36°E）可控撞月。 |
|
嫦娥二號 | 2010年10月1日 18時59分57.345秒 |
西昌衛星發射中心 | 長征三號丙（遙7） | 2010年10月9日 | 2011年6月9日 16時50分05秒 |
成功 環繞月球 「繞」步的第二顆探月衛星，11月2日進入環月長期運行軌道。完成預定任務後，執行拓展任務，成功飛掠小行星4179，成為中國第一個小行星探測器。同時也是為二期工程嫦娥三號著陸地點攝像的先導星。[22] |
| 探測器外表 | 任務名稱 | 發射時間 | 發射地點 | 運載火箭 | 入月軌時間 | 著月時間 | 著月地點 | 探月任務結束時間 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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嫦娥三號
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2013年12月2日 01時30分00.344秒 |
西昌衛星發射中心 | 長征三號乙改三（遙23） | 2013年12月6日 |
2013年12月14日 21時11分18.695秒 |
雨海 拉普拉斯F環形山 44.1260°N 19.5014°W |
仍在運作 （著陸器） 2014年1月25日 |
成功[23][24][25] 軟著陸、月球車 「落」步的第一顆探月衛星，軟著陸成功，釋放月球車成功，月球車巡視月面成功。攜行的巡視器正常運行一月半後（即進入第二月夜前）出現不明故障，巡視器無法繼續行走[26]，巡視月面里程達到114.8米[27][28]，但搭載的科學儀器工作正常，與地面聯絡信號穩定，直到2016年7月31日巡視器停止運作。而著陸器依然正常運作。 |
|
鵲橋號中繼通信衛星 | 2018年5月21日05時28分 | 西昌衛星發射中心 | 長征四號丙（遙27） | — | — | — | 仍在運作 | 成功 中繼通信 「落」步第二顆探月衛星「嫦娥四號」的中繼通信衛星，成功入軌地月拉格朗日L2點。 |
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嫦娥四號 |
2018年12月8日02時23分34.3666秒 | 西昌衛星發射中心 | 長征三號乙改三 （遙30） | 2018年12月12日16時45分 | 2019年1月3日10時26分 | 月球背面南極-艾特肯盆地 馮·卡門環形山 45.5°S 177.6°E |
仍在運作 | 成功 軟著陸、月球車 「落」步第二顆探月衛星，成功進入月球軌道，成功完成了世界首次月球背面著陸任務，並釋放攜帶的玉兔二號巡視器。 |
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| 探測器外表 | 任務名稱 | 發射時間 | 發射地點 | 運載火箭 | 入月軌時間 | 著月時間 | 著月地點 | 著陸返回地球時間 | 著陸返回地點 | 探月任務結束時間 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 再入返回飛行試驗器 | 2014年10月24日02時00分04.829秒 | 西昌衛星發射中心 | 長征三號丙改二（遙12） | 2015年1月10日19時16分 （服務艙） |
— | — | 2014年11月1日06時42分 （返回器） |
四子王旗著陸場 | 2014年11月1日06時42分 （返回器） 仍在運作 |
成功 繞月飛行、再入返回地球、環繞月球 「回」步的技術飛行試驗探路星。繞月飛行後返回地球、再入地球大氣層、並執行軟著陸。為三期工程嫦娥五號的月球表面採樣返回任務進行工程技術上的驗證。返回艙成功著陸於預定區域，服務艙繼續開展拓展試驗。 | |
|
嫦娥五號 | 2020年11月24日04時30分21.806秒 | 文昌航天發射場 | 長征五號（遙5） | 2020年11月28日20時58分 | 2020年12月1日23時11分 | 風暴洋呂姆克山附近 43.0576°N 51.9161°W |
2020年12月17日1時59分 | 四子王旗著陸場 | 2020年12 月 17 日凌晨 1 時 59 分（返回器）[29]
仍在運作 |
成功 採樣返回[30]
「回」步的第一顆探月衛星 |
 | 此條目或章節包含計劃中或可能在未來進行的航天活動。 |  |
| 探測器外表 | 任務名稱 | 發射時間 | 發射地點 | 運載火箭 | 入月軌時間 | 著月時間 | 著月地點 | 著陸返回地球時間 | 著陸返回地點 | 探月任務結束時間 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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鵲橋二號中繼衛星 | 2024年3月20日 08時31分28.152秒 |
文昌航天發射場 | 長征八號（遙3） | 2024年3月25日 01時05分 |
不適用 | 預期工作八至十年 | 成功 中繼通信 中國探月四期公共中繼星平台 | |||
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嫦娥六號 | 2024年5月3日17時27分29.132秒[31] | 文昌航天發射場 | 長征五號（遙8） | 2024年5月8日10時12分 | 2024年6月2日06時23分 | 阿波羅盆地南部月海地區 41.6385°S 153.9852°W |
2024年6月25日 14時07分 |
四子王旗著陸場 | 2024年6月25日 14時07分 仍在運作 （軌道器） |
成功 |
| （暫無） | 嫦娥七號 | （預定2026年） | 文昌航天發射場 | 長征五號 | （預定2026年） | （預定2026年） | 沙克爾頓坑東南附近的山峰（預定） | 不適用 | （不詳） | 月球南極綜合探測任務
| |
| （暫無） | 嫦娥八號 | （預定2028年） | （不詳） | （不詳） | （預定2028年） | （預定2028年） | 月球南極（預定） | 不適用 | （不詳） | 科學探測試驗、月面試驗
驗證月球科研基地構建 | |
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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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繞月探測工程的科學目標：
 | 此條目需要擴充。 (2014年10月26日) |
- 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。[33]
- 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。[34]
- 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[35]。
- 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「表取採樣執行裝置」，此裝置亦將應用於嫦娥六號[36]。
- 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項目組設計的[37]。
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