中国古代著名文学家司马相如（约公元前179年—前118年）曾用“月出邛池水，空明澈九霄”的诗句来吟咏位于中国四川省西南的西昌邛海月色，西昌市因此得名“月城”。西昌也是中国三大航天基地之一。2013年12月2日，月球探测器嫦娥三号从这里出发，开始了真正的探月之旅。
这是人类第130次探月之旅。嫦娥三号由着陆器和被称为“玉兔”的月球车组成，是美国“阿波罗”计划结束后全世界重返月球的第一个软着陆探测器，其肩负的任务是实现在月球表面软着陆和自动巡视勘察，获取月球内部的物质成分并进行分析。
着陆器的创新
在嫦娥三号着陆器上，装配了一台天文望远镜，这也是一台近紫外天文望远镜。中国月球探测工程首席科学家欧阳自远说：“在月亮上观测天文，这是史无前例的。它有什么好处？地球上刮风下雨，云遮雾罩，电离层搅着，又有污染，限制很多。月球上真空，可以观察得更清楚，这是天文学家观测天文梦寐以求的环境。”
嫦娥三号着陆器上还有一些探测地球的装备，在月球上可以做一些特殊的工作，比如专门做地球外面等离子体层的结构和密度的变化，探测的意义在于了解地球空间环境的变化，能提高中国空间环境监测和预报能力。在月球上探测地球，一看就是半个地球，24小时转一圈，可以连续看14天。欧阳自远说：“阿波罗16曾经放置过一台极紫外相机在月亮上，但它的波段、观测的任务跟我们不一样。”
嫦娥三号月球车上携带了测距测速雷达、激光测距仪。在月球车底下放了一台雷达，发射雷达波到月亮的地底下。它有两个波段：一个是测20米深那一段的土壤层结构是否分好几层，怎么分，有没有大石头；另一个波段是做100米深月球上部的结构。这都是前人没有做过的，而且月球车有一个好处，可以一边走一边测。
不仅如此，嫦娥三号实现了中国航天7大创新，包括航天器首次地外天体软着陆，首次地外天体巡视勘察，首次对月面探测器遥操作、首次研建中国大型深空站等。而执行探月工程嫦娥三号任务的运载火箭为捆绑式三级液体运载火箭，与发射嫦娥二号卫星的火箭相比，这枚火箭采用了多项新技术，突破了多窗口、窄宽度发射和高精度入轨技术，进一步提高了可靠性和安全性。
月球表面软着陆
嫦娥三号的着陆地点在月球虹湾地区（虹湾，又名“彩虹湾”，位于月球雨海边缘。这个底部平滑的虹湾布满火山熔岩，对于科学采样有极大的帮助）。虹湾地区具备地形平坦、能源充足、通信畅通和轨控有效等特点，是着陆的最佳选择地点。
北京时间2013年12月14日21时11分，发动机关机，嫦娥三号依靠自身重力下落，最后靠着陆器的四个支架腿缓冲落在月球表面。着陆腿稳稳地“站”上月面，嫦娥三号成功着陆。这是中国探测器首次登上地外天体。
2013年12月15日4时35分，从嫦娥三号着陆器中释放出的“玉兔”月球车成功踏上月球，车轮在月面印出两道深深痕迹。这是中国探测器留在地外天体上的第一串“脚印”。“玉兔”月球车自重120公斤，可以载重20公斤，能在月球上3公里范围内连续行走10公里，具有自动避开障碍物等功能。月球车有六个轮子，实际上就是一台智能机器人，将携带360度全景相机、红外光谱仪和粒子激发X射线谱仪等，能精细地探测月球表面的化学元素。
北京时间2013年12月15日23时许，嫦娥三号着陆器和“玉兔”月球车用各自携带的相机成功“互拍”，第一面登上月球的五星红旗通过电视直播“亮相”。照片显示，在虹湾地区布满砾石和尘埃的灰黑色月面上，着陆器被阳光照得一片金色，月球车“胸前”的五星红旗鲜艳夺目。“两器”成功互拍意味着它们携带的载荷顺利工作，这次任务“实现软着陆、开展就位探测和巡视勘查”的目标已经实现。中国探月工程总指挥马兴瑞随后宣布，嫦娥三号任务取得圆满成功。
约一分钟时间的互拍，并非简单的“留影”。从几小时前驶向拍摄点开始，月球车成功验证了月面行走、地形建立、视觉定位、感知规划等遥操作技术和车体控制、原地转向、相机使用等工作模式。
由于在月球上，一昼夜长约28个地球日，月昼和月夜各长约14个地球日。从12月16日开始，月球车迎来月昼高温考验，月球车上太阳光直射部分高达100摄氏度，而背光的阴影部分低至零下，此时月球车转入“午休”模式——移动等分系统停止工作。
月球车原定于12月23日结束“午休”，然而经过北京航天飞行控制中心几日的观察和对各类遥测参数的判断，认为月球车状态正常稳定，可以承受在当前环境下工作。为争取更多科学探测时间和机会，经研究决定，让月球车提前结束“午休”。
12月22日凌晨，在地面的控制下，嫦娥三号着陆器与“玉兔号”月球车进行了第5次互拍，首次传回着陆器携带五星红旗的清晰全景照片，两器互拍任务圆满结束。随后，月球车“告别”着陆器，开始月面测试工作，并前往更远的区域继续月面巡视勘察。
嫦娥三号是中国探月工程“绕、落、回”三步走的第二步。嫦娥三号任务成功实施，使中国成为世界上第三个掌握月球软着陆和月面巡视探测技术的国家。尽管任务已经成功，嫦娥三号的探月之旅并未结束。接下来的3个月甚至更长的时间里，“玉兔”号月球车将以每小时200米的速度和每一“步”7米左右的节奏巡视月面，并与留在落月点的着陆器一起，开展月表形貌和地质构造、月面物质成分和可利用资源、地球等离子体层等科学探测。
