第一幅月球背面部分区域影像图，第一幅月面图像局部三维景观图……“嫦娥一号”卫星取得的科学成果正在陆续发布。当人们都还沉浸在喜悦中时，“嫦娥”背后的科学家们早已进入了下一步的工作日程。
在月球地形地貌的研究上，要获取全月球三维立体影像，进行月球地形地貌、表面年龄、地质构造和演化历史的研究，刻画月球的地貌-地质-动力学模式，以建立全球与局部互为融合的月表形貌和地质构造的月球概念模型，可望实现在国际同类探测与研究领域中的突破与创新。
在月面元素与矿物的研究上，通过研究化学元素的含量和分布特征，来反演月球的演化过程，分析、研究月球的整体化学成分与化学演化历史。在月球资源开发这一探月最关键的原动力推动下，并鉴于目前对月面资源性物质探测与研究力度不足的现状，中国首次月球探测将重点放在研制关键性和资源性元素、矿物质的月面分布图上，以便为月球的开发利用和“月球基地”选址提供有价值的数据和依据。
在月壤特性与厚度的研究上，将利用微波辐射探测系统，探测月壤微波辐射特性、获取月壤亮温数据、反演月壤厚度，并估算月壤中的氦3资料量。这是中国首次提出、国际上至今也未开展过的全面月壤厚度遥感探测任务，也是“嫦娥工程”在科学上的创新性与特色性的目标之一。
在近月空间环境的研究上，利用卫星能够在地球向阳面探测到行星空间原始状态这一特性，灵敏地检测太阳风的扰动和磁尾空间环境的变化，进一步探测太阳宇宙线高能带电粒子和太阳风等离子体及其与月球的相互作用。这一目标无论是对科学理论与应用研究，还是对保障地球和人类自身安全来说，都有重大的实际意义，同时也是中国继近地空间环境探测之后迈向行星际探测的第一步。(由国家天文台月球与探测科学应用中心供稿）
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