第一步为“绕”，即发射我国第一颗月球探测卫星，突破至地外天体的飞行技术，实现月球探测卫星绕月飞行，通过遥感探测，获取月球表面三维影像，探测月球表面有用元素含量和物质类型，探测月壤特性，并在月球探测卫星奔月飞行过程中探测地月空间环境。名为“嫦娥一号”的第一颗月球探测卫星已于2007年10月24日成功发射。
第二步为“落”，时间定为2007年至2010年。即发射月球软着陆器，突破地外天体的着陆技术，并携带月球巡视勘察器，进行月球软着陆和自动巡视勘测，探测着陆区的地形地貌、地质构造、岩石的化学与矿物成分和月表的环境，进行月岩的现场探测和采样分析，进行日—地—月空间环境监测与月基天文观测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分，测定着陆点的热流和周围环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。
第三步为“回”，时间定在2011至2020年。即发射月球软着陆器，突破自地外天体返回地球的技术，进行月球样品自动取样并返回地球，在地球上对取样进行分析研究，深化对地月系统的起源和演化的认识。目标是月面巡视勘察与采样返回。
月球着陆器
月球探测三期工程主要包括以下5个科学目标：
1.探测区月貌与月质背景的调查与研究。
利用着陆器机器人携带的原位探测分析仪器，获取探测区形貌信息，实测月表选定区域的矿物化学成分和物理特性，分析探测区月质构造背景，为样品研究提供系统的区域背景资料，并建立起实验室数据与月表就位探测数据之间的联系，深化和扩展月球探测数据的研究。探测区月貌与月质背景的调查与研究任务的主要内容包括：
（1）探测区的月表形貌探测与月质构造分析；
（2）探测区的月壤特性、结构与厚度以及月球岩石层浅部（1～3km）的结构探测；
（3）探测区矿物/化学组成的就地分析。
2.月壤和月岩样品的采集并返回地面。
月球表面覆盖了一层月壤。月壤包含了各种月球岩石和矿物碎屑，并记录了月表遭受撞击和太阳活动的历史；月球岩石和矿物是研究月球资源、物质组成与形成演化的主要信息来源。采集月壤剖面样品和月球岩石样品，对月表资源调查、月球物质组成、月球物理研究和月球表面过程及太阳活动历史等方面都具有重要意义。月壤岩芯明岩样品的采集并返回地面的任务的主要内容包括：
1）在区域形貌和月质学调查的基础上，利用着陆器上的钻孔采样装置钻取月壤岩芯；
2）利用着陆器上的机械臂采集月岩／月壤样品；
3）在现场成分分析的基础上，采样装置选择采集月球样品；
4）着陆器和月球车都进行选择性采样，月球车可在更多区域选择采集多类型样品，最后送回返回舱。
3.月壤与月岩样品的实验室系统研究与某些重要资源利用前景的评估。
月壤与月岩样品的实验室系统研究与某些重要资源利用前景的评估任务的主要内容包括：
（1）对返回地球的月球样品，组织全国各相关领域的实验室进行系统研究，如物质成分（岩石、矿物、化学组成、微量元素、同位素与年龄测定）、物理性质（力学、电学、光学、声学、磁学等）、材料科学、核科学等相关学科的实验室分析研究；
（2）月球蕴含丰富的能源和矿产资源，进行重要资源利用前景的评估，是人类利用月球资源的前导性工作，可以为月球资源的开发利用以及人类未来月球基地建设进行必要的准备；根据月球蕴含资源的特征，测定月球样品中He-3、H、钛铁矿等重要资源的含量，研究其贮存形式；
（3）开展He-3等太阳风粒子的吸附机理和钛铁矿富集成矿的成因机理研究；
（4）开展He-3、H等气体资源提取的实验室模拟研究。
4.月壤和月壳的形成与演化研究。
月壤的形成是月球表面最重要的过程之一，是研究大时间尺度太阳活动的窗口。月球演化在31亿年前基本停止，因此月表岩石和矿物的形成与演化可反映月壳早期发展历史；月球表面撞击坑的大小、分布、密度与年龄记录了小天体撞击月球的完整历史，是对比研究地球早期演化和灾变事件的最佳信息载体。
5.月基空间环境和空间天气探测。
太阳活动是诱发空间环境与空间天气变化的主要因素，对人类的航天等活动有重大影响。在月球探测三期工程中，空间环境与空间天气探测包括以下内容：
（1）空间环境探测器：
记录宇宙线、太阳高能粒子和低能粒子的通量和能谱，分析与研究太阳活动和地月空间环境的变化；探测太阳风的成分与通量，为月壤成熟度和He-3资源量的估算提供依据。
（2）甚低频射电观测：
在月面安置由两个天线单元组成的甚低频干涉观测阵，长期进行太阳和行星际空间的成图和时变研究，建立世界上第一个能够观测甚低频电磁辐射的长久设施。
当“绕、落、回”三步走完后，中国的无人探月技术将趋于成熟，中国人登月的日子也将不再遥远。
绕月探测工程是我国月球探测的第一期工程，即研制和发射第一颗月球探测卫星。该星将环绕月球运行，并将获得的探测数据资料传回地面。该工程由探月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统组成。现已确定探月卫星主要利用“东方红三号”卫星平台，运载火箭采用“长征三号甲”火箭，发射场选用西昌卫星发射中心，探测系统利用现有航天测控网，地面应用系统由中国科学院负责开发。
具体计划是：“长征三号甲”火箭从西昌发射中心起飞，将“嫦娥一号”卫星送入地球同步转移轨道后实现星箭分离，卫星最后进入环绕月球南北极的圆形轨道运行，并对月球进行探测，轨道距离月面的高度为200千米。
设计寿命为1年的“嫦娥一号”卫星，携带立体相机、成像光谱仪、激光高度计、微波辐射计、太阳宇宙射线检测器和低能离子探测器等多种科学仪器，对月球进行探测。它在环月飞行执行任务期间，主要获取月面的三维影像，分析月面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月球土壤厚度，检测地月空间环境。其中前三项是国外没有进行过的项目，第四项是我国首次获取8万千米以外的空间环境参数。此外，美国曾对月球上的5种资源进行探测，我国将探测14种，其中重要的目标是月球上的He-3资源。He-3是一种安全高效而又清洁无污染的重要燃料，据统计，月球上的He-3可以满足人类1万年以上的供电需求。月球土壤中的He-3含量可达500万吨。
“嫦娥工程”是我国完全自主创新的工程，也是我国实施的第一次探月活动。工程自2004年1月立项以来，已经完成了“嫦娥一号”卫星和“长征三号甲”运载火箭产品的研制和发射场、测控、地面应用系统的建设。2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星在西昌卫星发射中心成功发射升空。
“嫦娥一号”
“嫦娥一号”传回的数据
嫦娥，美貌非凡，是后羿的妻子。相传后羿是尧帝手下的神射手。后羿从西王母处求来不死之药，嫦娥偷吃了这颗灵药，变成了神仙，身不由己飘飘然地飞往月球。这个“嫦娥奔月”的古老传说流传了几千年，表达了我们人类对月球的无限向往和好奇。中国自主研制、发射的第一个月球探测器就被命名为“嫦娥一号”。
中国月球探测工程“嫦娥一号”月球探测卫星由中国空间技术研究院承担研制。“嫦娥一号”卫星主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有用物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。整个“奔月”过程大概需要8~9天。“嫦娥一号”在距月球表面200千米的圆形极轨道上运行。随着“嫦娥一号”发射成功，中国成为世界第五个发射月球探测器的国家。
“嫦娥一号”是中国的首颗绕月人造卫星。“嫦娥一号”平台以中国已成熟的“东方红三号卫星”平台为基础，充分继承“中国资源二号卫星”、“中巴地球资源卫星”等现有成熟技术和产品，进行了适应性改造。该卫星平台利用“东方红三号卫星”平台技术研制，对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统分别进行了适应性修改。“嫦娥一号”卫星星体为一个2×1.72×2.2米的长方体，“嫦娥一号”月球探测器两侧各有一个太阳能电池帆板，完全展开后最大跨度可达18.1米，重2350千克。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。
2007年10月24日，“嫦娥一号”月球探测卫星在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空，并运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。“嫦娥一号”探月卫星的成功发射为我国未来实现载人登月奠定了基础，为我国航天事业掀开了新的一页。
2009年3月1日16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，准确受控撞击在月球东经52.36度、南纬1.50度的月球丰富海区域，为我国探月一期工程画上圆满的句号。
知识点光谱仪
光谱仪，又称分光仪。以光电倍增管等光探测器在不同波长位置，测量谱线强度的装置。其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上（或扫描某一波段）进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。追逐火星的“萤火”
中国火星探测计划是中国第一个火星探测计划，中国航天局将会与俄罗斯联邦航天局合作共同探索火星。2009年发射的“萤火一号”将会是该计划中的首颗火星探测器。
整个计划共分四个阶段：
阶段一：（2008年到2009年）会对第一次任务进行充足准备，包括订探测目标、技术研发和寻求国际合作。
阶段二：（2009年后）已发射的卫星将探测火星环境，所得的数据以备火星软着陆之用。
阶段三：发射火星着陆器并携带一辆火星车，在火星上软着陆。
阶段四：成立火星表面观察站，发展飞行器穿梭地球与火星，并且建立火星基地供机械探测器进入。此阶段的最终目标是为将来人类登陆火星打下基础，使人类可在火星观察站中观察火星。
根据2007年6月27日中俄签署的双边合作协议，两国将于2009年联合开展火星探测项目。届时，中国的“萤火一号”将和俄罗斯的“福布斯”探测器一起搭乘俄罗斯的运载火箭飞向火星。“萤火一号”火星探测器，将在近火星点800千米、远火星点8万千米的椭圆形轨道上运行，绕着火星探测，以期完成三大主要任务：探测火星的空间环境，探测研究火星表面水的消失机制，揭示类地行星的空间环境演化特征。
目前完成研制的“四颗星”分别是两颗“结构星”，一颗“电性星”和一颗“鉴定星”。“结构星”主攻机械对接、双星分离及其力学实验，“电性星”司职电性能综合测试；而综合了各项技术攻关成果的“鉴定星”则是“萤火一号”的蓝本，未来发射的正样星就将在其基础上精益求精。有关专家介绍说，一颗“结构星”和一颗“电性星”已于2008年9月29日运抵俄罗斯，等候联合实验。
火星探测是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动，“神舟”飞船是飞上几百千米的太空，“嫦娥”飞船要飞38.4万千米到月球，而“萤火一号”遥远的火星之旅却得走完整整3.5亿千米的漫长路程，这是我国深度空间技术和航天器研制水平的飞跃。
舒展起宛如长臂般的蓝色太阳帆板，六面体的白色身躯上布有摄像头，2008年5月21日，中国首个火星探测器“萤火一号”在上海闵行区博物馆第一次揭开神秘的“面纱”。
在展示“萤火一号”模型的同时，其设计方上海航天局有关人士还透露了2009年我国首次探测火星的发射计划、使命任务以及“萤火一号”身上的奇妙特性。
作为位于地球外侧最近的一颗行星，火星和地球的最近距离有5670万千米，最远距离则有4亿千米，现在认为它有稀薄的大气，也有四季交替的气候变化，但它依然是人类至今未能到达的神秘领域。2007年4月，中俄两国总理举行会晤，签署了火星探测项目合作的相关文件。按照任务分工，中国火星探测器由上海航天局负责总研制。
“萤火一号”的火星探测器，是继载人航天、探月工程后，我国又一次重大航天科学计划。
因为要搭俄罗斯运载火箭的“顺风车”，“萤火一号”必须舍近求远——和以着陆火星卫星为目标的俄罗斯探测器“福布斯”同路，经过11个月、3.5亿千米的漫漫太空之旅后，才能入轨。
专家表示，“萤火一号”的寿命暂定为1年，随后它将接受2个月的考核。按计划，“萤火一号”将于2010年8月进入火星轨道，71天后，即2011年1月，它将遭遇长达8.8小时的“长火影”（长期火星阴影）。届时，火星将运行至探测器和太阳之间，也就挡住了“萤火一号”向太阳要能量的路。如何确保“萤火一号”在这段时间内照常工作不误事，相关技术正在科研攻关中。
