“嫦娥工程”标识

中国月球探测工程于2004年1月23日正式批准立项，整个工程被命名为“嫦娥工程”。第一阶段无人探测任务规划为“绕、落、回”三期。

探月工程一期

探月工程一期的任务是实现环绕月球探测。嫦娥一号卫星于2007年10月24日发射，在轨有效探测16个月，2009年3月成功受控撞月，实现中国自主研制的卫星进入月球轨道并获得全月图。

“嫦娥一号”环月卫星

由于嫦娥一号超期、超额完成探月一期既定任务，根据任务需要，嫦娥一号的备份星嫦娥二号转入探月工程二期实施。

探月工程二期

探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察。由嫦娥二号、三号任务组成。

嫦娥二号原为嫦娥一号的备份星，在嫦娥一号绕月成功后，经改进成为二期工程先导星，于2010年10月1日成功发射，直接进入地月转移轨道，实现月球捕获后，在100公里圆轨道，7种科学载荷开展了多项科学探测，并为后续嫦娥三号任务验证了部分关键技术。

2011年6月9日，嫦娥二号完成预定各项探测任务后，飞离月球轨道，开展了日地拉格朗日L2点探测和图塔蒂斯小行星飞越探测等多项拓展试验，成为了绕太阳飞行的人造小行星，目前距地球超过9000万公里。预计2029年将再次飞回地球附近700万公里处。

“嫦娥二号”环月卫星

嫦娥三号是二期工程的主任务，于2013年12月2日发射，完成地月转移、绕月飞行和动力下降后，2013年12月14日实现落月，开展了月面巡视勘察，获得了大量工程和科学数据。在月球虹湾预选着陆区安全软着陆后，巡视器成功驶离着陆器并互拍成像，实现中国航天器首次地外天体软着陆与巡视勘察。

“嫦娥三号”着陆器

嫦娥三探测器携带的8台科学仪器，开展了多项科学探测与巡视勘察，获得大量科学探测数据，实现了预定科学目标。探测器采用钚-238同位素热源、两相流体回路供热度过月夜。嫦娥三号着陆器目前仍在工作，成为月球表面工作时间最长的人造航天器。

嫦娥三探测器搭载的“玉兔号”是一辆六轮巡视车，长1.5米，宽1米，高1.1米，总重136千克，包括20千克载荷，有基本的自动导航设施，装有防止它与其它的物体相撞的感测器。能源将由太阳能电池板和放射性同位素热电机提供，前者负责提供月球车各种仪器的工作能源和驱动月球车行驶，而后者负责在夜晚期间给月球车的仪器保温。月球车底下装有测月雷达，能探测到月球表面以下100米深度的地方，边走边探测。

“玉兔号”月球车

由于嫦娥三号基本完成探月二期既定任务。根据任务需要，嫦娥三号的备份星嫦娥四号转入探月工程四期实施。

探月工程三期

探月工程三期的任务是实现无人采样返回，于2011年立项。2014年10月24日，实施了探月工程三期再入返回飞行试验任务，验证返回器接近第二宇宙速度再入返回地球相关关键技术。2014年11月1日，飞行器服务舱与返回器分离，返回器顺利着陆预定区域，试验任务取得圆满成功。随后服务舱继续开展拓展试验，先后完成了远地点54万公里、近地点600公里大椭圆轨道拓展试验、环绕地月L2点探测、返回月球轨道进行嫦娥五号任务相关试验。服务舱后续还将继续开展拓展试务。

“嫦娥五号”无人月球采样返回探测器

2020年11月24日，嫦娥五号发射升空。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品1731克以接近第二宇宙速度返回地球，按照预定方案降落在内蒙古四子王旗着陆场，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走收官之战取得圆满胜利。

由于嫦娥五号基本完成探月三期既定任务。根据任务需要，嫦娥五号的备份星嫦娥六号转入探月工程四期实施。

探月工程四期

在中国月球探测“嫦娥工程”无人探测阶段三期任务圆满收官后，探月四期任务全面启动，包括嫦娥四号、嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务四次主任务和鹊桥一号、鹊桥二号两颗中继星任务。探月工程四期的四个主任务将在未来十年之内陆续实施，最终将建立国际月球科研站基本型。

嫦娥四号是嫦娥三号的备份星，在嫦娥三号月球着陆与巡视任务成功后，经改进成为四期工程的首发星。2018年12月12日16时45分，嫦娥四号进入月球轨道。2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，完成世界首次在月球背面软着陆，并通过“鹊桥一号”中继星传回世界第一张近距离拍摄的月背影像图。是世界首次实现月球背面软着陆和巡视勘察，同时也是首次在月球的高纬度极地着陆，也是首次月背与地球的中继通信。

“嫦娥四号”探测器

嫦娥六号是嫦娥五号的备份，具备采样返回的功能，在嫦娥五号顺利完成月球无人采样返回任务后，经改进纳入四期工程。它将前往月球背面执行任务。目前，嫦娥六号产品基本上已经生产完毕。将于2025年前后择机发射。届时还将发射鹊桥二号中继星为其提供数据中继服务。

嫦娥七号目前正在研制中，在最早的规划中嫦娥七号探测器由轨道器、着陆器、飞跃巡视器、月面巡视车、中继卫星五大部分组成。

“嫦娥七号”早期构型

最新的构型中“鹊桥二号”中继星被分离出来单独发射。嫦娥七号探测器改由轨道器、着陆器、飞跃巡视器、月面巡视车四大部分组成。把重量近500Kg的“鹊桥二号”中继星从嫦娥七号探测器中分离出去，将直接能增大嫦娥七号探测器着陆器500Kg的有效载荷。

“嫦娥七号”探测器最新构型

目前，探月四期绝大部分任务已经明晰，唯有嫦娥八号公开信息较少。从发射时间来看，嫦娥六号计划2025年前后发射，嫦娥七号也将在2026年前后发射，嫦娥八号则将在2028年前实施发射，这意味着嫦娥八号目前正处于关键技术攻关阶段。

在预测嫦娥八号探测器构型前，先来回顾一下“嫦娥工程”的技术演进路线。

“嫦娥工程”是一项顶层架构设计理念极为先进全面的大型航天探测工程。整个工程计划具有统一规划、分步实施、支持近乎无限拓展的特点。

“嫦娥工程”总体规划路线图

首先，从目前已经实施的四期工程来看，每期工程都规划有二次主线任务，一首发一备份，这样做的好处是一旦首发任务失败，备份任务能在最短的时间内进行二次发射，保证任务总体进度。

如果首发任务即已完成既定任务目标，备份任务不会取消，也不会简单的重复执行任务，而是经过适当的改进后，进行拓展任务。最大化的发挥备份任务的作用，取得更多的科研成果。

其次，从各期工程任务的继承性来看，也是采取循序渐进的方式进行迭代。

探月工程一期规划的任务的嫦娥一号、嫦娥二号绕月卫星基于成熟的东方红三号甲卫星平台研制，使用成熟的长征三号甲、长征三号丙运载火箭发射，最大限度的缩短里任务研制周期。

探月工程二期的任务规划的嫦娥三号、嫦娥四号月球着陆器和月球车为全新研制，运载火箭仍选择成熟的长征三号乙运载火箭发射。

探月工程三期的任务规划的嫦娥五号、嫦娥六号探测器使用新研制的长征五号大型运载火箭发射，极大地增加了探测器的整体规模，探测器总体重量达到了8.2吨。探测器的着陆模块则基于嫦娥三号、嫦娥四号着陆器研制。

从探月四期任务的使命看，该期任务旨在建成月面无人科研站基本型，并突破掌握一系列用于月面科研站建设的关键技术与能力，其最终目的就是为探月五期任务载人登月和探月六期任务国际月球有人科研站打基础。

国际月球科研站由我国主导发起，基于月球南极预选着陆区密集部署一系列探测器，前期以探月四期无人探测为主、中期对探月五期任务载人登月提供月面支持、后期可拓展衔接探月六期国际月球有人科研站建设。

探月工程四期任务规划的主任务嫦娥七号探测器的轨道器基本上基于嫦娥五号、嫦娥六号探测器的轨道器设计，由于不同于嫦娥五号、嫦娥六号探测器需要将采样返回舱送回地球，所以嫦娥七号探测器的轨道器可以搭载更多的有效载荷设备和结余更多的燃料，从而成为一颗高价值的月球遥感卫星，其设计寿命更是高达8年以上。

虽然嫦娥五号、嫦娥六号、嫦娥七号皆为8吨级月球探测器，但由于嫦娥七号探测器没有返回舱和上升器，相较于嫦娥五号、嫦娥六号，其着陆器规模可以更大，可以将更多的科学载荷送到月球表面，其中就包括一到两个飞跃探测器和一到两辆月球巡视车（取决于阿联酋的月球车能否搭载）。

就在探月四期任务进行之际，探月五期任务载人登月相关任务的推进也在持续加速，新一代载人运载火箭即将迎来试飞验证，新一代载人登月飞船将于2026年前后具备载人飞行能力，按照计划将于2030年前后进行基于环月轨道对接的载人登月飞行验证任务，实现载人登月。

嫦娥七号着陆器规模虽然较以往探测器更大，但距离载人登月舱的规模还是有较大差距。这意味着探月五期任务载人登月需要研制全新的着陆器平台。

与探月工程前三期任务中首发星、备份星相同配置、同期生产、同期组装、同期测试、全程备份不同，同时基于“嫦娥工程”历次任务积累的100%成功率作为保证。嫦娥八号不再作为嫦娥七号的备份星，而是直接定位为探月四期工程的拓展任务。

按照规划，嫦娥八号将前置布局探索载人登月及人员长期驻留月面技术。主要验证两项关键技术，第一项就是研制全新的大型着陆器平台，从工程目标上为载人登月舱做原型设计及设备验证。第二项就是搭载3D月壤打印机器人，从科学目标上验证利用月球原位资源进行基础建设的可能性。

随着月球资源勘探工作的深入进行，大规模月球探测的前景已经越来越明晰。目前来看，月球上富含的最理想的核聚变材料氦三是最具开发价值的！人类一旦突破可控核聚变技术后，氦三的重要性不言而喻，跨星球采矿能从经济性上成为现实。

而要想支撑大规模月球探测，乃至月球资源开发，单纯依靠地球资源进行月球开发，在资源投入上会非常巨大，投入产出比会很低，因此就需要探索利用月球原位资源进行后续工程发展。

利用3D打印技术打印月壤进行月面基础设施建设是一大发展方向。嫦娥八号将在真实的月球环境中验证利用月壤进行3D打印的技术的可行性，这项技术能力将用于后续探月六期有人驻留月球科研站的建设。

嫦娥八号要为载人登月舱进行技术验证，就先要明确载人登月需要多大规模的登月舱！

按照我国现有计划，载人登月将用长征十号CBC运载火箭二次分别发射载人飞船和登月舱，采用在环月轨道交会对接的方案来完成。按照长征十号CBC运载火箭设计地月转移轨道的运力不低于27吨来估算，载人登月舱的发射重量将在27吨左右。

与阿波罗登月飞船一次发射不同，分两次发射的登月方案中，单独发射的载人登月舱无法借由轨道服务舱进行近月制动和环月降轨，需要自行进行近月制动和环月降轨。载人登月舱轨道机动方式有三种方案：

一是和嫦娥三号一样，近月制动阶段由载人登月舱下降段着陆器提供。以载人登月舱的发射重量27吨计算，在长征十号CBC将其送入地月转移轨道之后，载人登月舱由地月转移轨道近月制动进入200km 200km近月轨道大约需要消耗680-700m/s的速度增量，按双组元化学燃料325s的比冲计算，此阶段着陆器需要消耗5.5吨燃料。随后从200km 200km近月轨道降落至月面需消耗1730-1800m/s的速度增量，着陆器需要消耗9吨燃料，两个阶段燃料总耗用共14.5吨，考虑到冗余量，下降段着陆器应至少携带15吨燃料，下降段着陆器干重按4吨计算，下降段着陆器总体规模在19吨左右。那么上升器的规模就是8吨左右。上升器由月面返回到200km 200km近月轨道同样需消耗1730-1800m/s的速度增量，此阶段上升器需要消耗4吨燃料，上升器干重按2.5吨计算，剩余载人及有效载荷1.5吨左右。

二是为载人登月舱配备专用的近月制动模块，空重2吨，携带6吨燃料。此模块将载人登月舱由地月转移轨道送入200km 200km近月轨道即废弃。此时登月舱下降段、上升段合计重量还剩19吨。其中下降段总重11吨，干重2.5吨，携带燃料8.5吨。上升段8吨左右，干重2.5吨左右，携带燃料4吨左右，载人及有效载荷1.5吨左右。

三是突破以上两种方式中近月制动模块、下降段、上升段相互独立的方案，近月制动模块除提供近月制动外，还将提供下降着陆阶段90%以上的速度增量。待登月舱临近月面时一体化着陆上升器第一次启动工作负责完成着陆，待登月任务完成后，一体化着陆上升器第二次启动工作返回200km 200km近月轨道。此方案近月制动模块需要提供近月制动680-700m/s的速度增量和着陆月面90%的速度增量1550-1620m/s，合计需要2230-2320m/s的速度增量，需要消耗14.2吨燃料，考虑到冗余设计按15吨计算，近月制动模块干重按3.5吨计算，合计总重18.5吨，一体化着陆上升器总重8.5吨，干重2.5吨，携带燃料4.5吨，载人及有效载荷1.5吨左右。一体化着陆上升器整个任务期间需要2000m/s的速度增量，而4.5吨的燃料足可以提供不少于2400m/s的速度增量，具备足够的冗余量。

对比以上三种方案可以发现，方案一需要全新研制20吨级下降段着陆器和8吨级上升器，是所有方案中研制难度最高的。方案二需要全新研制8吨级轨道器、11吨级下降段着陆器和8吨级上升器，虽然研制难度较小，但需要同时研制三个模块，结构最为繁琐。相比之下方案三，需要研制18.5吨级近月制动模块和8.5吨级一体化着陆上升器。其中近月制动模块和在研的新一代载人登月飞船的轨道舱规模大小相近，登月舱近月制动模块完全可以基于载人登月飞船的轨道舱进行改进设计。因此方案三中，只需要重点攻克8.5吨级一体化着陆上升器即可。而我国的载人登月舱采用的就是第三种方案。

中国载人登月舱构型

由于长征五号运力限制，拟用长征五号发射的嫦娥八号也将是8吨级的探测器，刚好可以采用“一体化着陆上升器”平台进行飞行验证。尽管“一体化着陆上升器”主要任务是月面起飞进入近月轨道。但对于真空环境中的月球来说，在近月轨道着陆月面和在月面上升到上升近月轨道其消耗的速度增量是相同的。

长征五号将嫦娥八号发射到地月转移轨道后，嫦娥八号先消耗1.7吨燃料，进行近月制动，然后再消耗2.8吨燃料着陆月面，并能将1.5吨左右的科研载荷送达月面，足以满足进行月面3D打印验证等科研任务的需要。

以上仅是根据现今已知数据和信息的个人预测，如有雷同，纯属巧合！如有错误，欢迎指正！