第一幅月球背面部分區域影像圖，第一幅月面圖像局部三維景觀圖……“嫦娥一號”衛星取得的科學成果正在陸續發布。當人們都還沉浸在喜悅中時，“嫦娥”背后的科學家們早已進入了下一步的工作日程。
在月球地形地貌的研究上，要獲取全月球三維立體影像，進行月球地形地貌、表面年齡、地質構造和演化歷史的研究，刻畫月球的地貌-地質-動力學模式，以建立全球與局部互為融合的月表形貌和地質構造的月球概念模型，可望實現在國際同類探測與研究領域中的突破與創新。
在月面元素與礦物的研究上，通過研究化學元素的含量和分布特征，來反演月球的演化過程，分析、研究月球的整體化學成分與化學演化歷史。在月球資源開發這一探月最關鍵的原動力推動下，并鑒于目前對月面資源性物質探測與研究力度不足的現狀，中國首次月球探測將重點放在研制關鍵性和資源性元素、礦物質的月面分布圖上，以便為月球的開發利用和“月球基地”選址提供有價值的數據和依據。
在月壤特性與厚度的研究上，將利用微波輻射探測系統，探測月壤微波輻射特性、獲取月壤亮溫數據、反演月壤厚度，并估算月壤中的氦3資料量。這是中國首次提出、國際上至今也未開展過的全面月壤厚度遙感探測任務，也是“嫦娥工程”在科學上的創新性與特色性的目標之一。
在近月空間環境的研究上，利用衛星能夠在地球向陽面探測到行星空間原始狀態這一特性，靈敏地檢測太陽風的擾動和磁尾空間環境的變化，進一步探測太陽宇宙線高能帶電粒子和太陽風等離子體及其與月球的相互作用。這一目標無論是對科學理論與應用研究，還是對保障地球和人類自身安全來說，都有重大的實際意義，同時也是中國繼近地空間環境探測之后邁向行星際探測的第一步。(由國家天文臺月球與探測科學應用中心供稿）
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