嫦娥三號

2008年2月，嫦娥三號工程正式立項 ^[3]  。

2011年1月20日，嫦娥三號着陸器推進分系統產品全系統方案熱試車成功 ^[4]  。

2012年3月13日，嫦娥三號任務正式由初樣研製轉入正樣研製階段。

2012年8月，嫦娥三號着陸器正式開始正樣階段測試。

2012年11月，嫦娥三號着陸器熱試車力學試驗工作完成。

2012年11月13日，嫦娥三號着陸器實物模型在珠海航展完成首秀。

2013年5月，嫦娥三號開始“登月”前的最後一項大型系統試驗—熱試驗。

2013年8月24日，嫦娥三號探測器順利通過出廠評審 ^[5]  。

2013年8月28日，嫦娥三號任務由研製建設階段轉入發射實施階段。

2013年9月11日凌晨5點，嫦娥三號探測器抵達北京首都國際機場。

2013年9月12日凌晨，嫦娥三號探測器搭載專用貨機前往西昌青山機場西昌衞星發射中心。

2013年9月25日，嫦娥三號月球車全球徵名活動啓動 ^[6]  。

2013年11月1日，長征三號乙遙二十三運載火箭抵達發射場。

2013年11月26日，嫦娥三號巡視器月球車命名“玉兔號” ^[7]  。

“嫦娥三號”任務是中國探月工程二期的關鍵任務，突破月球軟着陸、月面巡視勘察、月面生存、深空測控通信與遙操作、運載火箭直接進入地月轉移軌道等關鍵技術，實現中國首次對地外天體的直接探測。“嫦娥三號”攜帶中國的第一台月球車奔月，國產月球車是二期探月工程的亮點之一 ^[8]  。

嫦娥三號巡視器名為“玉兔”號月球車，其以每小時200米的速度和每一“步”7米左右的節奏巡視月面，並與留在落月點的着陸器一起，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，任務時間為3個月。

運行軌道(2張)

2013年12月2日1時30分，嫦娥三號發射火箭——長征三號乙運載火箭點火 ^[9]  。

2013年12月2日1時30分00秒344毫秒，嫦娥三號發射火箭起飛。

第140秒，嫦娥三號發射火箭助推器分離。

第150秒，嫦娥三號發射火箭一二級分離。

第230秒，嫦娥三號發射火箭整流罩分離。

第340秒，嫦娥三號發射火箭二三級分離。

第590秒，嫦娥三號發射火箭三級一次關機。

第830秒，嫦娥三號發射火箭三級二次點火。

第1140秒，嫦娥三號探測器和火箭實現分離。

約47分鐘，嫦娥三號探測器太陽能翻板展開 ^{[1]  [10-11]}  。

2013年12月6日17時47分，在北京飛控中心工作人員的精密控制下，嫦娥三號開始實施近月制動。17時53分，發動機關機，嫦娥三號順利進入100千米環月軌道 ^[12-13]  。

2013年12月10日18時00分，北京航天飛行控制中心向嫦娥三號注入調姿和變軌參數。20時37分，嫦娥三號進入月球背面區域。21時20分，嫦娥三號發動機成功點火，開始實施變軌控制。21時24分，嫦娥三號重新回到月球正面，根據地面測控站監視數據分析判斷，嫦娥三號已由距月面平均高度約100千米的環月軌道，成功進入近月點高度約15千米、遠月點高度約100千米的橢圓軌道 ^{[12]  [14]}  。

2013年12月14日20時59分，7500牛變推力發動機開機，嫦娥三號開始動力下降。嫦娥三號以1.7千米/秒的速度向月球降落。隨後降落相機開機。經過主減速段，嫦娥三號的速度降到只有約600米/秒。隨後嫦娥三號迅速通過快速調整段，開始躲避障礙。隨後經過接近段。在100米處，嫦娥三號懸停，三維成像相機工作，避開障礙。30秒後，嫦娥三號緩速下降。21時11分，離月面4米時，7500牛變推力發動機關機，嫦娥三號從速度為零起做自由落體運動降落在月球虹灣以東地區（19.51W，44.12N）。隨後，太陽能帆板成功展開。標誌着嫦娥三號軟着陸任務取得圓滿成功，中國成為世界上第三個掌握這一技術的國家 ^{[1]  [15-16]}  。

嫦娥三號的預選着陸區有5個，分別是虹灣、酒海、濕海、開普勒和阿里斯基撞擊坑。但綜合各方面情況，虹灣地區的地勢相對平緩，最適合飛行器着陸。為給“嫦娥三號”落月選址，嫦娥二號衞星對虹灣地區拍攝了分辨率達1米的“特寫”圖片。虹灣影像圖上看到，該地區並不像人們想象中的那樣平坦，地形坑坑窪窪，遍佈米級甚至幾十米直徑的環形坑，同時還有許多，分佈在環形坑底部、坑壁及坑緣地區的約米級零散石塊 ^[17-19]  。

兩器分離全過程(16張)

2013年12月14日23時45分，地面發出着陸器與巡視器分離的指示。15日1時許，巡視器（即月球車）開始分離前各項測試。3時許，巡視器解鎖，向轉移機構前進。5時許，轉移機構解鎖並下降。5時17分，巡視器緩緩駛離轉移機構踏上月球 ^[1]  。

2013年12月15日晚，嫦娥三號着陸器和巡視器進行互拍，嫦娥三號着陸器拍下玉兔月球車上五星紅旗畫面。隨後，“玉兔”進入“午休” ^[15]  。

2013年12月23日，“玉兔”提前結束午休，完成最後一次兩器互拍，隨後開始勘測工作。

2013年12月26日，月球虹灣地區進入夜晚，由於無法得到能源，保持温度，嫦娥三號進入月夜休眠模式，開始“睡覺”。

2014年12月15日凌晨，嫦娥三號着陸器圓滿完成第十三個月晝的全部預定工作，順利進入月夜休眠 ^[15]  。

嫦娥三號着陸器於2016年7月28日按時進入第33月夜休眠期，刷新國際上探測器月面工作時間最長紀錄 ^[20]  。

截至2020年9月1日，嫦娥三號已落月2453天，現處於“退役”狀態即長期管理階段，着陸器部分科學載荷仍在工作 ^[21]  。

嫦娥三號探測器使用長征三號乙增強型運載火箭發射。長征三號乙增強型火箭在長征三號乙火箭的基礎上開展了六大專項技術攻關，包括髮射窗口由少變多、“兩隻眼睛”提高入軌精度、嫦娥三號“坐椅”量身打造、可靠性再躍升、運載能力提高、“現場直播”火箭飛行過程 ^[22-23]  。

嫦娥三號探測器不採取嫦娥一號使用的多次變軌法，而是直接飛往月球。“嫦娥三號”攜帶探測器在月球着陸，實現月面巡視、月夜生存等重大突破，開展月表地形地貌與地質構造、礦物組成和化學成分等探測活動。嫦娥三號着陸器上攜帶了近紫外月基天文望遠鏡、極紫外相機、測距測速雷達和激光測距儀 ^[24]  。

嫦娥三號巡視器，全稱月面巡視探測器，又稱月球車，於2013年11月26日命名為“玉兔號” ^[7]  。玉兔號月球車通過輪子“行走”，輪子上面是一個“箱子”，兩側分別有兩扇能活動的太陽能板，中間有一個“桅杆”，上面有它的“眼睛”—相機。此外，還有一個機械臂，能做簡單的探測活動 ^[25]  。

嫦娥三號月球車整體構成相當於一個140公斤的“公交車”，搭載20公斤的儀器工作，為三軸六輪結構，壽命為3個月。月球車能在月面方圓3千米的範圍內行走10千米，還能繞過障礙 ^[26]  。

嫦娥三號月球車底部安裝了測月雷達裝置，可以探測到距離月球表面幾百米的深處。月球車輪上花紋經過特殊處理，能適應月球表面土質。月球車在遇到難以攀爬的障礙時會選擇繞行，這樣很少會翻車，還可以預知斜坡、台階、壕溝、鬆軟路面等障礙 ^[26]  。

嫦娥三號測控系統首次使用了三向測量技術和同波束干涉測量技術，確保位置測量的精準定位。此外，任務中首次主用Ｘ頻段完成對探測器的各項測控任務，有效提高了測定軌精度、天地測控性能，併為後續探月和深空測控任務奠定了良好的技術基礎 ^[27]  。

尋天主要是月基光學望遠鏡，在月基上開展天文觀測有兩個優勢和一個特點。第一個優勢是月球上沒有大氣，因為沒有大氣吸收，可以不間斷進行觀測，這在地球上是辦不到的；第二個優勢是觀測時間很長，這是它的兩個優勢。一個特點是可以白天看星星，地球上大氣把太陽光反射之後天空會特別亮，把星星的亮度都給掩蓋了，地球上白天是看不到星星的。

嫦娥三號上面配了極紫外相機，它是人類第一次在月球上對整個地球等離子體層進行觀測，能夠實時記錄太陽光、磁層、大氣層的相互作用，為中國空間科學研究和研究自然災害預報提供科學的基礎數據。

嫦娥三號有兩個載荷，一個是粒子激發X射線譜儀，還有紅外成像光譜議，測量月球上的礦物和成分，相當於“玉兔”走到一個地方，它就可以停下來對月壤和岩石進行觀測。巡視器上一個重要的載荷是叫測月雷達，是人類第一次在月球上的雷達就位探測，以前國際上都是把雷達設備放在月球的環繞器上，中國是第一次對局部區域進行精密的探測 ^[28]  。

2017年1月9日，中共中央、國務院舉行2016年度國家科學技術獎勵大會，嫦娥三號工程獲國家科學技術進步獎一等獎 ^[2]  。

自2013年12月成功落月並開展巡視勘察以來，嫦娥三號探測器搭載的8台科學載荷陸續開展了“測月、巡天、觀地”的科學探測和其它探測任務。獲得各類數據共計7TB。地面應用系統及時向包括港、澳在內的全國上千家高校和科研單位發佈了這些科學探測數據及最新的探測圖片和相關視頻，極大地推動了國內外認識月球、研究月球和利用月球的探索熱情，並取得了大量創新成果。（國家航天局 評） ^[29] 

2014年6月19日，在北京中心的精心組織下，嫦娥三號着陸器圓滿完成了第二屆夏季青年奧林匹克運動會網絡火炬太空傳遞活動，這也是我國促進航天技術服務社會的一次全新嘗試 ^[15]  。