中国探月工程主要任务自上世纪六十年代起，世界各国共进行了超过100次探月任务，当中约有一半是成功的，从而取得大量有关月球的科学数据

作为中国首次探月的太空船，工程人员期望“嫦娥一号”不但在中国的远程卫星技术、探测地月间的太空环境等方面有所突破，并且能填补以往探月任务之不足

“嫦娥一号”探月任务有四大科学目标：1．绘制全月球的三维立体地图以往由於技术所限，大部分的月球地图都是平面的

先开始制作立体地图，但月球表面仍有不少地区尚未覆盖，尤其是月球两极地区，因为该处的日照角度非常低，难以拍摄成像

“嫦娥一号”将利用激光高度计配合立体相机，对月球作全面探测，从而获取覆盖全月面的地形图

了解月面的地形地貌，将有助研究月球地质构造的演化，为未来登月地点的选择提供有用的参考数据

2．探测月球的物质成分探测月球的化学元素和矿物含量与分布，对研究月球的形成和演化过程起著重要作用

以往由於只使用伽玛射线谱仪，故探测到的元素种类有限

透过配备了伽玛射线谱仪及X射线谱仪，“嫦娥一号”希望能够探测到钛和铁等14种元素，并编制全月面的含量分布图

“嫦娥一号”还会利用成像光谱仪，测定造岩矿物如橄榄石、辉石、斜长石等在月球表面的含量与分布情况

3．探测月壤特性由于月球几乎没有大气，太阳风粒子如氩、氖和氦3等可直接渗入月球土壤中

“嫦娥一号”将首次透过微波辐射，探测月壤的厚度，从而估算月壤中氦3的分布和含量

日后，氦3有可能成为一种既安全又清洁的新型核聚变燃料

4．探测地球与月球间的太空环境在太阳、地球与月球之间，由宇宙射线、太阳耀斑和日冕物质抛射等剧烈活动所产生的巨大能量和突然释出的物质，经常会对地球的磁场、电离层、卫星通讯、月面环境以至人类的健康构成影响

虽然美国等国家以往曾探测过地月间的太空环境，不过这方面的探测工作对中国而言尚属首次

“嫦娥一号”将利用高能粒子探测器和太阳风探测器，记录原始太阳风资料，及研究太阳活动对地月太空环境的影响

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