2007年11月26日上午9时，嫦娥一号卫星正在进行第223圈绕月飞行之时，党中央、国务院、中央军委在北京航天城隆重举行仪式，发布嫦娥一号卫星拍摄的第一幅月面图片，国务院总理温家宝出席了发布仪式。第一幅月图的发布，标志着我国绕月探测工程取得圆满成功。
嫦娥一号卫星于2007年10月24日由长征三号甲运载火箭成功发射，经过8次变轨后，2007年11月7日准确进入高度为200千米的极月圆轨道。经过12天的调姿、测试等工作，2007年11月20日，嫦娥一号卫星携带的ccD立体相机开机，开始对月面进行拍摄。科技人员将传回的探测数据进行处理后，制作完成了嫦娥一号卫星拍摄的第一幅月面图片。在未来的一年时间里，嫦娥一号卫星还会不断地传回各种探测数据，供我国科学家进行研究。
嫦娥一号卫星携带的CCD相机，采用线阵推扫的方式获取月面图像，轨道高度约200千米，每一轨的月面幅宽60千米，像元分辨率120米。第一幅月面图共由19轨图像制作而成，显示的是月面上宽约280千米、长约460千米的月面区域。该区域大约位于月球东经83度到东经57度、南纬70度到南纬54度之间。为了确保图像清晰，当太阳与月面夹角大于15度时，嫦娥一号卫星携带的CCD相机才开始拍摄。第一幅月面图中右侧60千米宽的条带，是CCD相机拍摄的第一轨月面图像。
在地面上用肉眼观看月球，月球大似银盘，分外皎洁，所以古代人们一直认为月球是一个冰清玉洁的光滑球体。实际上，月球并不像我们肉眼所见到的那样洁白光莹，而是一个坑坑洼洼、凹凸不平的世界。
中国第一幅月面图片覆盖区域属于月球高地，显示月球上分布着不同大小、形态、结构和形成年代的撞击坑。其中已查到有4个撞击坑被命名，它们分别是汉诺坑、庞特库兰特坑、吉尔坑和赫尔姆霍茨坑，具体分布位置如图所示。从图中可以看出，高地地区撞击坑分布密集，右上部颜色较暗的撞击坑被后期的玄武岩所覆盖，撞击坑的分布比较稀疏。
结合已有资料，第一幅月面图覆盖区域的斜长岩高地，大致形成于42—39亿年前，撞击坑分布密度较大；覆盖在撞击坑中的玄武岩，形成年龄大致为39—38亿年，撞击坑分布密度略小。
从第一幅月面图可以看出，撞击坑的形成年龄不同，大的撞击坑内有较为年轻的小型撞击坑，如吉尔坑边缘和内部，分布有众多的小型撞击坑；新的撞击坑形态发育完整，使周围老的撞击坑变形，如吉尔坑下部的两个撞击坑。
环形山是人类通过望远镜最早发现的月貌特征，也是月球表面最显著的特征，几乎布满了整个月面。尤其是那些具有放射纹的环形山，更是引人注目。环形山这种月表地貌最早由伽利略命名，，后来一直被沿用下来，也有人将撞击坑称为环形山。一般来说，面积较大的凹坑可以称为环形山，但小型凹坑称为撞击坑更容易理解。
月球上最大的环形山，是南极附近的贝利环形山。贝利环形山直径295千米，比海南岛还大一点，小的撞击坑可能只是一个几十厘米的凹坑。据统计，月球上直径不小于1000米的环形山，大约有33000个，占月球表面积的7％-10％。
对于月面上环形山和撞击坑的成因，长期以来有多种说法。一种认为它们是火山活动形成的火山口，一种说法是小天体撞击形成了环形山。
与地球表面火山活动、天然撞击及人工爆炸产生的凹坑比较，月球上绝大部分环形山和撞击坑，都是由于陨星撞击形成的，只有很少一部分是火山爆发形成的。由于月球表面没有大气，小天体可以毫无阻挡地撞向月球。在撞击的瞬间，温度急剧升高，并产生爆炸，形成一个比撞击天体大得多的撞击坑。同时，爆炸产生的冲力，会向四面八方溅起月面物质。月面物质散落后，就堆积成撞击坑四周的隆起边缘。撞击坑中央隆起或环形凸起，是因为特别猛烈的撞击引起地层反弹造成的。 从嫦娥一号卫星发回的第一幅月面图可以看出，撞击坑的形态各异，初步可以划分为碗型坑、具有中央隆起的撞击坑、玄武岩后期充填的平底坑和多环撞击坑。
碗型坑是一种最简单的撞击坑，直径一般在10～20千米以内。具有中央隆起的撞击坑，中心部位一般发育有中央隆起，其高度一般比撞击坑壁略低。中央隆起是撞击体高速挖掘成坑后，由于应力反弹形成的，如庞特库兰特坑下方的撞击坑。玄武岩后期充填的平底坑，对太阳光的反射率较低，形成年龄比其他撞击坑晚，如汉诺坑及其右下侧的撞击坑。大型撞击挖掘成坑后，坑内壁产生地层倒转、断裂发育、坑壁塌方，形成阶梯状的多环形态，这就是多环撞击坑，如庞特库兰特坑。
20世纪50年代以前，不少人认为环形山和撞击坑是月面特有的地貌特征，其他星体上很可能并不存在。半个世纪以来，对太阳系其他星体进行的近距离探测表明，环形山和撞击坑普通存在于太阳系中的类地行星、小卫星甚至小行星中。这说明，在太阳系生成后40多亿年的漫长历史时期，小行星、彗星等小天体撞击行星、卫星是相当频繁的。甚至那些根本不可能产生火山爆发的小卫星、小行星，也如同月球一样布满了撞击坑。
虽然地球上很难看到撞击坑，但类似的凹坑结构也是存在的，美国亚利桑那州至今还遗留着一个巨大的撞击坑。1976年，我国吉林市发生一次陨石雨事件，其中最大的一块陨石，就在地面上砸出一个大坑。由于地球上有大气层保护，陨星的冲击能量比较小，再加上几十亿年来，太阳光、大气和水流的风化、剥蚀作用，以及地壳的板块运动，地球上众多的撞击坑已经被破坏得面目全非了。
据研究推断，从新生代以来，地球上至少发生过6次陨星撞击事件。这些撞击事件不仅会形成撞击坑，还会引发地震、海啸和气象变化，甚至导致地球上出现重大的生物灭绝事件。1908年6月30日，发生在俄罗斯西伯利亚通古斯地区的彗星撞击爆炸事件，就造成大面积森林被烧毁，大量动物由于缺乏食物和环境改变而死亡。这是最近一次小天体撞击地球的实例。
嫦娥一号卫星发回的第一幅月面图覆盖区域，属于月球南部的高地地区。高地是肉眼看到的月球上比较明亮的区域，这些区域主要由浅色的斜长岩组成，对太阳光的反射率略高，因而在地面看起来比较明亮。
月面上平常用肉眼看到的暗黑色斑块，称为月海。月海是月面上相对低洼和较为平坦的广阔平原，被反射率较低、颜色较深的玄武岩覆盖，实际上一滴水也没有。
高地一般比月海水准面高出2～3千米。在月球正面，高地的面积大致与月海相等，但在月球背面，高地的面积要比月海大得多。从同位素测定分析，高地比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。
月球上已确定有22个月海，它们的直径各不相同，大的如风暴洋，面积约500万平方千米，差不多是法国国土面积的9倍；小的如泡海，直径只有160千米。月海大致呈圆形或椭圆形，四周大都被一些环形山脉包围，但也有一些月海是连成一片的。月海地势一般较低，类似于地球上的盆地。月海区一般都比较平坦，坡度大都在0度～10度之间。P8-12
1969年7月20日，美国东部夏令时16时11分，阿波罗11号飞船登月舱完成所有检测程序，正在接近月球表面。在这短暂的等待中，位于休斯敦的地面控制中心开始向航天员柯林斯介绍媒体对人类历史上首次登月的报道。
“在今天各大媒体有关阿波罗登月的头条报道中，有一篇报道要你注意寻找一位美丽的女士和她的宠物——一只可爱的兔子。中国流传的一个古老传说中，有一位叫嫦娥的姑娘，在几千年前就已经从地球飞上了月球。从那以后，她就一直生活在那里。她唯一的伴侣是只兔子，这只兔子的名字我们还不知道，不过应该不难发现，这只兔子很大，住在一棵月桂树下。”
柯林斯紧张的情绪放松下来，笑着向地面人员回答道：“好吧，我会找找这位姑娘和兔子。”
这段对话和画面，通过哥伦比亚广播公司的电视信号，转播给美国乃至全世界的公众。对于当时绝大多数守候在电视机前的观众来说，这是他们第一次听到来自古老东方的有关嫦娥奔月的美丽传说。
月球是离地球最近的天体。也是天空中除太阳以外最明亮、形像最大的星体。自古以来，月亮就是人类寄托情感、进行天文观测的首选目标，也是人类走出地球摇篮、迈向浩瀚宇宙的第一步。
华夏民族一直对月亮情有独钟，并对月亮充满了浪漫的想像，留下了后羿射日、嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药、唐明皇游月宫等众多民间故事和神话传说。其中，流传最广、最富有诗意的，要数嫦娥奔月的传说。
嫦娥奔月的传说，在我国已流传了几千年。有关嫦娥奔月最早的文字记录，见于湖北王家台出土的秦简《归藏》：“昔嫦娥以西王母不死之药服之，遂奔月为月精。”大意是说，嫦娥偷吃了西王母的长生不老药，于是身体变轻，不由自主，飘飘然地飞进了月宫，成为月宫中的仙女。后来人们不断丰富这个神话的内容，嫦娥奔月的故事便有了跌宕起伏的情节。
大凡神话故事，都带有幻想的色彩，它们记录了人类早期探索自然的活动，反映了人类为摆脱各种束缚作出的努力，表达了人类驾驭自身命运的愿望。除了丰富多彩的传说故事和博大精深的月文化，我国古人通过对月球的长期观测与研究，在制订历法(阴历)、分析日食和月食成因、研究宇宙结构、解释潮汐现象等方面，作出了创新性的贡献，形成了中华民族对月球的科学认识。
我国是世界上最早记录月食现象的国家，并在月食的成因研究方面取得了重要成就。张衡在浑天说的基础上，科学地阐述了月食形成的原因。他在《灵宪》中写道：“月光生于日之所照；魄生于日之所蔽。当日则光盈，就日则光尽也。”意思是说，月亮本身是不发光的，而是太阳光照射到月亮上，月亮才反射出光线，太阳光照不到的地方则出现亏缺；如果月亮进入地球的阴影之中，就会发生月食。这些认识和现代天文学理论惊人一致。
我国古人经过长期观察，发现潮汐和月球有着密切的关系。东汉时期著名的思想家王充，在他的著作《论衡》中提出：“涛之起也，随月盛衰。”这一观点，第一次明确地指出了潮汐与月球的运行有关。宋代燕肃指出，潮汐“随日而应月”、“盈于朔望”、“虚于上下弦”，这些观点都正确地解释了潮汐现象的成因。同遥远的星系相比，月球离地球如此之近；同太阳相比，月球又是如此温和。是不是有什么方法可以到月球上去呢？这是人类非常感兴趣的问题。
在古代，人们似乎并不认为到月球上去是一件无法完成的工作。很早以前，人们认为大气延伸到所有的天体，所以任何能把物体带到空中的东西，在极端的情况下，就有可能把人类带到月球上去。
公元2世纪，古希腊科幻作家卢奇安，为我们讲述了第一个到月球冒险旅行的故事。故事中说，一个旅行者乘船时遭遇狂风，大风把帆船卷上天空，旅行者在天空中飞了七天七夜，于是就来到了月球。
14世纪末，中国明朝一位名叫万户的官吏，就尝试利用火箭的推力升空。他把47个当时可能买到的最大的火箭，安置在一把坐椅的背后，把自已捆绑在椅子上，双手各举一只大风筝。万户叫仆人同时点燃47枚大火箭，设想利用火箭的推力和风筝上升的力量飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。不幸的是火箭点燃后爆炸了，万户也因此献出了生命。迄今为止，世界各国都把万户看作人类最早尝试利用火箭推力飞行的人。
1638年，英国牧师戈德温写了一本名为《月中人》的书。书中的主人公乘着大鹅拉的马车，很轻松地来到了月球。这些大鹅每年都要移栖到月球上去，所以地球上的人就有了到月球上去的机会。
古时候，人们还不清楚大气无法延伸到地球表面几百千米以外的地方，地球和月球之间的空间绝大部分是真空，水柱无法穿透天空，大鹅也不能在真空中飞行。
1650年，法国作家西拉诺·德·贝热拉写了一本叫做《到月球去旅行》的书。在书中，贝热拉列出七种可能到达月球的方法，其中六种现在看来是完全错误的。贝热拉提出的第七种方法，是利用火箭到达月球，在17世纪的人看来，这种方法的确是人们所知道的可以穿越空间的唯一方法。
直到1687年，人们才明白了火箭飞行的原理。1687年，牛顿出版了他的巨著《自然哲学的数学原理》，其中列出了牛顿运动三定律。第三定律就是大家熟知的作用与反作用力定律：当一个力作用在某个方向时，在另一个方向上会产生一个大小相等、方向相反的力。因此，如果一枚火箭往某方向喷出大量物质的话，火箭的其余部分会向另一个方向运动，无论是在空气中，还是在真空中，都会遵循这一定律。实际上，在真空中火箭会飞行得更轻松，这是因为真空中没有空气阻碍火箭的飞行。
到了19世纪，欧洲的科学技术有了较快发展，出现了以一定科学知识为基础的科学幻想小说。登月作为西方流行的小说题材，频繁出现在作家的笔下，其中最引人注目的，是法国作家儒勒·凡尔纳创作的《从地球到月球》。凡尔纳在他的科幻小说中，栩栩如生地描述了地球人利用炮弹作交通工具，到月球旅行和探险的故事。
《从地球到月球》这部小说的杰出之处，不在于其有多大的文学价值，而是对后来人类首次登月过程中许多细节的大胆预言。有人曾把凡尔纳小说中的登月情节，与阿波罗11号飞船登月中的细节作了比较，发现其中有许多惊人的相似之处。如乘员均为3人，座舱名字都叫哥伦比亚，发射地点都在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角，返航的降落地点仅仅相差十几千米。在凡尔纳的笔下，试图登月的载人炮弹飞行速度为10．97千米／秒，经过97小时13分20秒的飞行后接近月球。实际上，阿波罗飞船的飞行速度为10．83千/秒，从地球到达月球的时间是103小时30分，飞行速度和飞行时间都非常接近。此外，凡尔纳笔下的发射场、炮弹密封舱、失重状态、变轨飞行、近月制动、海上降落等，都与一个世纪后的航天技术有着惊人的吻合之处。
凡尔纳以炮弹作为月球旅行工具的设想，现在看来是不现实的。炮弹在发射时，就把全部推力用完了，而此时正是大气最稠密、阻力也最大的时候。不仅如此，炮弹刚起飞的时候，就得到它所需要的全部加速度，即便能飞到月球，这种加速度和超重现象，也足以把任何乘客压得粉身碎骨。
但是，凡尔纳的科幻小说不再是不着边际的幻想，里面有以牛顿万有引力定律为依据的科学计算；用化学燃料的爆炸力作为飞行动力，也孕育了现代航天技术的基本理念。现代航天科学奠基人之一、德国著名火箭专家奥伯特承认，他曾对凡尔纳小说中设计的登月炮弹，进行过认真细致的研究。
虽然西方人的登月遐想与华夏民族流传的奔月传说完全不同，但所有这些科幻故事，都表达了人类对探索月球世界和踏上月球的美好向往。
早期人类用肉眼观察月球，对月球的认识只能基于主观想像和推测性研究。17世纪初，望远镜的发明，使人类逐渐揭开了月球神秘的面纱。
望远镜是在1608年发明的，发明人是荷兰一位叫做汉斯·里佩的眼镜商人。有一天，里佩的儿子在玩耍中偶然发现，将两块透镜重叠，并使其相隔一定的距离，通过镜片观察，可以看见远处教堂屋顶原来几乎看不见的小鸟。里佩受此启发，把两块镜片装在一个铜管的两头，制成了一具最原始的望远镜。
汉斯·里佩的这项发明，引起了意大利天文学家伽利略的关注。1609年，伽利略自己动手，制作出了放大倍数为32倍的光学望远镜。1609年12月的一天，当伽利略将望远镜对准月球这个离地球最近的天体时，令他惊异的是，他看到月球竟然是一个崎岖不平、坑坑洼洼的世界，上面有高耸的山脉，广阔的洼地，还看到了奇特的像火山口那样的环形山。在这之前，人们一直认为月球是一个冰清玉洁的光滑球体。
20世纪中叶，运载火箭技术和空间探测技术突飞猛进，为月球探测开辟了新的途径。利用现代运载火箭技术，人类不仅可以将月球探测仪器送至地球大气层外的太空，从更近的位置研究月球，还可以将探测仪器和航天员送达月球表面，实现人类对月球实地勘察和分析取样。
第二次世界大战后，苏联专家科罗廖夫研制了射程达到8 000千米的R一7洲际导弹。通过研制洲际导弹，苏联掌握了运载火箭的关键技术。第一枚洲际导弹发射成功后，科罗廖夫不失时机地向苏联最高领导层提出发射人造地球卫星和月球探测器的设想，并获得了苏联最高层的支持。此后，科罗廖夫大胆采用捆绑火箭的办法，在R-7上捆绑几枚助推器，于1957年10月4日，将世界上第一颗人造地球卫星送入地球轨道。1959年1月，由R-7改装成的苏联月球号火箭，向月球发射了人类第一颗到达月球附近的月球1号探测器。月球1号探测器虽然没有按照预定计划击中月球，而是从距月球5 995千米的近旁掠过，但这是月球探测历史上了不起的成就，标志着人类利用现代运载火箭技术，完全可以实现到达月球的愿望。此后，苏联又发射了一系列月球探测器，这些探测器通过掠月探测、硬着陆探测、绕月探测、软着陆探测、月面巡视勘察、自动采样并返回地球等方式，向地面传回了大量高分辨率的月面图片和月球背面信息，采集了月球岩石和月壤样本返回地球，供科学家在实验室进行研究。人类对月球的探索，正式进入航天探测时代。
为了与苏联在太空中展开竞争，美国20世纪60年代实施了阿波罗登月计划。并研制了强大的土星5号运载火箭和阿波罗载人登月飞船。1969年7月21日，美国首次实现了人类登月的梦想，航天员阿姆斯特朗和奥尔德林驾驶阿波罗11号飞船登月舱，降落在月球赤道附近的静海区域，并相继走出舱外，在月球上迈出了人类历史性的第一步。
截至2007年年底，世界上共进行了100多次月球探测活动，其中55颗探测器成功抵达月球或月球附近，6艘载人登月飞船携带12名航天员登上了月球。这些探测活动促进了一系列航天科学技术的发展，带动了一系列新技术的创新与推广应用，大大提高了人类对月球、地球和太阳系的认识，月球探测取得了划时代的成就。
美国航天员成功登陆月球后，美苏为政治目的开展的太空竞赛骤然降温，月球探测随之进入了一个相对宁静的时期。1976—1994年，国际上只进行过一次月球探测活动，即日本在1990年1月发射了飞天号月球探测器。这一时期，各航天大国都在总结月球探测活动耗资巨大、效率低下、探测水平不高的经验与教训，对已获得的月球探测资料进行深入分析与研究，以便将月球科学提高到新的水平。
1994年1月21日和1998年1月6日，美国分别发射了克莱门汀号探测器、月球勘探者号探测器，悄然拉开了重返月球的序幕。这两个探测器应用了大量新技术，取得了更丰富的月球探测成果，尤其是发现月球两极存在大量水冰的证据，从而激起了人类新的探月热情。
进入21世纪，美国、欧洲空间局、日本、中国、印度、俄罗斯、英国、德国和韩国等国家或组织，纷纷制定自己的月球探测计划，有些探测计划已经或正在实施，月球探测一时间掀起新的高潮。
华夏民族是最早仰望星空的民族之一，嫦娥奔月等脍炙人口的传说故事，体现出中华民族的聪明才智和创新思维，代表了人类最早的登月遐想。飞出地球，探索月球和其他地外天体，也是我们华夏民族的千年梦想。
在我国掌握了发射人造地球卫星、载人航天技术之后，党中央、国务院根据世界科技发展趋势和我国的国情、国力，决定开展以月球探测为起点的深空探测活动。嫦娥一号卫星(绕月探测器)成功进入绕月轨道，并发回第一组月面图片，标志着我国绕月探测工程成功迈出了第一步，华夏民族千年的奔月梦想终于成为现实。
月球是一个具有丰富资源和能源的宝库。人类开展月球探测，最终目的是为了开发利用月球的资源和能源，为人类社会的可持续发展服务。建设月球基地，开发和利用月球资源，以月球为“跳板”飞向更遥远的星体，将是未来月球探测发展的必然方向。
在月球上建设规模庞大的载人基地，是一项前所未有创新工程，需要花费巨大的人力、物力和财力，也需要人类对月球有更系统、更深入的研究。尽管20世纪～系列的月球探测活动，丰富和深化了人类对于月球的认识，但是至今人类对于月球的了解和认识还很有限。
月球到底是怎么形成的？月球上真的有水吗？月球上的资源是如何分布的？核聚变燃料氦一3能否像人们想像的那样解决地球上的能源危机？人类能否适应月球的恶劣环境，在月球上开采矿物，建设月球基地，并将月球作为人类进入更遥远深空的中转站？……
在建设月球基地，大规模开发月球资源之前，月球世界还有很多未知领域和待解之谜，需要人类去探测和研究；在月球上居住和生活，还有许多难题需要人类去攻克。由此来说，中国未来的月球探测工程，任重而道远。
我国为什么要实施月球探测工程？嫦娥一号绕月探测卫星是怎么研制出来的，它携带了哪些科学探测仪器，要完成什么样的探测目标？如何把嫦娥一号卫星送入绕月球飞行的轨道？着陆探测器如何在月球上着陆，月球车如何在月球上进行巡视勘察，取样返回探测器如何把月球样本带回地球？苏联早期的月球探测活动遇到了哪些难题，取得了哪些成果？苏联为什么没有把航天员送上月球？阿波罗工程是如何实施的，美国如何把航天员送上月球并使他们安全返回？为什么要在月球上建设基地，如何在月球上建设基地？……
本书从读者关心的问题出发，回顾了我国绕月探测工程的论证和实施过程，介绍了我国实施月球探测工程的重大意义，介绍了绕月探测工程和未来我国月球探测工程要实现的工程目标与科学目标，详细讲解了嫦娥一号卫星的研制发射知识，讲解了着陆探测和采样返回探测知识。书中还回顾了美苏早期探月的过程和一些具体细节，描述了21世纪初重返月球热潮中各国实施的月球探测计划，介绍了月球基地建设前景和月球基地建设基本知识。
本书配有丰富的图片，内容通俗易懂，具有较强的知识性、故事性和趣味性。阅读本书，读者可以了解到丰富的航天知识、探月工程知识和月球科学知识。
我国为什么要实施月球探测工程？嫦娥一号绕月探测卫星是怎么研制出来的，它携带了哪些科学探测仪器，要完成什么样的探测目标？如何把嫦娥一号卫星送入绕月球飞行的轨道？……
本书从读者关心的问题出发，回顾了我国绕月探测工程的论证和实施过程，介绍了我国实施月球探测工程的重大意义，介绍了绕月探测工程和未来我国月球探测工程要实现的工程目标与科学目标，详细讲解了嫦娥一号卫星的研制发射知识，讲解了着陆探测和采样返回探测知识。
