一切准备就绪
嫦娥三号将是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器（月球车），也是阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器。嫦娥三号探测器将突破月球软着陆、着陆器开展就位探测、月球车进行月面巡视勘察、月夜生存、深空探测通信与遥控操作、运载火箭直接进入地月转移轨道等关键技术。
面对着这么多的第一次，嫦娥三号工程指挥部以及欧阳自远和他的团队自然不敢怠慢，认真细致地做好各项准备工作。
2012年初嫦娥三号转入正样研制。
2012年3月13日，国防科工局确认，经探月工程重大专项领导小组会议审议，我国探月工程二期嫦娥三号任务正式由初样研制转入正样研制阶段。
2012年5月，嫦娥三号卫星有效载荷分系统在产品性能、技术状态、质量问题、元器件、工艺、原材料、软件/FPGA、可靠性、安全性、数据包等12个方面，接受了初样鉴定产品质量复查。复查结束后，有效载荷分系统将按照复查结果查漏项、补不足，确保正样产品质量。
2012年7月初，嫦娥三号研制进展顺利，探测器已完成发射场合练，着陆器完成中心舱结构部装，各项大型试验和测试工作正在稳步推进。
2012年8月初，嫦娥三号着陆器正式开始了正样阶段测试。负责测试任务的五院总体部组织召开了“嫦娥三号探测器正样阶段电测动员会”，全面布置嫦娥三号探测器正样电测工作。正样的测试内容较初样有较大变化，测试状态十分复杂。为了确保完成整器电测工作，该部首先加强策划，借鉴试验队的管理模式，加强保障条件落实、加强质量控制、加强测试覆盖性分析，加强数据判读、加强规章制度和岗位职责的落实、加强过程保密与大工序交接等环节控制，确保按时完成电测任务。
2012年11月，嫦娥三号着陆器热试车力学试验工作圆满完成。该试验是着陆器推进系统试车试验前一次重要的力学性能考核，也是验证推进系统设计状态是否满足嫦娥三号在轨运行性能要求的重要前提。
2013年5月，嫦娥三号开始“登月”前的最后一项大型系统试验——热试验。这也是嫦娥三号最后一项大型系统试验开始。
5月的北京，天气已经转暖，和煦的春风扑面而来，带给人们无限惬意。
可是，在北京唐家岭的五院卫星总装试验大厅（以下简称AIT大厅）内，却是另一番景象——恒温恒湿的高净度空气中，弥漫着一股紧张的气氛。
技术人员们忙碌的身影让人感觉到，这里的工作紧张而有序。
在AIT大厅内，五院总装与环境工程部的试验人员正在进行嫦娥三号探测器的热试验准备工作，通过本次试验来最终确认其能否忍受在奔月、落月过程中所要承受的严峻考验。
为了使嫦娥三号能够承受恶劣的环境考验，所做的一切准备都显得至关重要。
在AIT大厅里，嫦娥三号这一原本大家想象中的“淑女”，看起来更像是一位威风凛凛、身披“金甲圣衣”的将军。
原来，为了能够更加真实地模拟太空环境，技术人员为她穿上了一件“盔甲”——这件“盔甲”由3000余片外热流以及中、高、低温多层组件编织而成。
嫦娥三号将穿着这身“盔甲”在真空热模拟试验器内待上40多天，期间将接受高温炙烤和低温寒冷这样冰火两重天的考验。
热试验开始之前，在现场指挥人员的口令下，所有试验人员全神贯注、各司其职，根据指挥岗的调动，小心翼翼地将嫦娥三号探测器轻轻吊起。在高空短暂悬停调整后，嫦娥三号探测器被轻轻地放入试验器中。
从侧面看过去，“嫦娥”置身于漆黑的环境，仿佛进入了传说中的“广寒宫”。而就是在这里，她将开始她登月前的最后一项大型系统试验——热试验。热试验将分为两个阶段进行。第一阶段是着陆器和巡视器一起进行试验；第二阶段这两个部分将分别进行试验。
值得一提的是，此次嫦娥三号着陆器上携带的近紫外月基天文望远镜、极紫外对地观测相机，以及巡视器上携带的测月雷达，都是世界月球探测史上的创举。
嫦娥三号将在月球上实现“观天、看地、探月球”的科学目标。
除了敏感器和自主导航仪器外，还有降落时用的大推力发动机、着陆缓冲机构等都是新研制的产品，这些新研制的产品比例超过80%。
如何安全降落
因为嫦娥一号和嫦娥二号所取得的优异成就，已经积累了丰富的经验，嫦娥三号面临的第一个最大难题就是该如何稳稳当当地在月球表面实现软着陆。
为实现在月球的软着陆，必须使探测器与月面的相对速度降为几米每秒的量级，然后再通过着陆缓冲装置吸收着陆冲击，以确保着陆后各类仪器设备不被摔坏，顺利完成后续的探测任务。
可见，软着陆是踏上另一个星球进行实地科学探测的第一步，是所有探测活动中最为重要的环节。软着陆方式分为降落伞式，缓冲气垫式和火箭反推式三类。在月球表面降落从某种程度上说比在火星降落要难得多。我们最常见的方式就是降落伞，但月球上没有大气，是真空状态，所以降落伞是不能用的。气垫也没办法使用，因为在真空状态下，气垫会极度地膨胀，唯一的选择就是整个降落的过程完全用着陆器底下的发动机往反方向在底下往上推，减少着陆器的下降速度。
而这种软着陆方式对于发动机控制技术、月球着陆器的姿态控制技术都提出了很高的要求。
嫦娥三号在月表着陆主要分为探测器接近月面、软着陆发动机点火、着陆撞击直至稳定三个阶段。
在嫦娥三号的着陆器下方有一些发动机，可以产生向上的推力，减低它的下降速度。当它距月面100米高时，就要悬停。但这个时候，地球上的测控人员看不到现场情况，因此要交给嫦娥三号自己去判断。嫦娥三号的着陆器确实有很好的智能，能够在距离月面100米高度平移，着陆器底部的照相机及时反馈月面的地形地貌，当看到底下是特别特别平缓的地方，她决定在这个地方下降，这一切完全由着陆器自己控制。
到此，软着陆就进行到了第二个阶段。在着陆点的上方，着陆器从100米高处自由落体下降。控制人员就在它下降的过程当中进行发动机反推的工作，反推力需要多大当然早已经算好了，包括用多大的能量，发动机点火多少时间，慢慢慢慢让它降下来。最后到达距月面4米高的地方，也就是比一层楼高一点的地方，把所有的发动机关掉。如果继续开动的话，月面上的尘埃、灰尘都会被它吹扬起来，不仅影响以后的工作，也影响工程安全。所以到了4米高的时候，就让它的速度达到零，悬停在空间。然后把上推的发动机关掉，让着陆器自由落体下降。因为月球上的重力加速度只有地球的六分之一，即便在4米高的地方自由落体下降，依然能确保着陆器上所携带的仪器设备以及月球车能够完整、完好、安全地降落在月球表面。
软着陆的问题解决后，另一个问题自然就是在哪里着陆。在不同的着陆点，将获得不同的探测结果。人类过去的探月过程中，仅在月球正面的17个点着陆，从9个点取样返回，大约控制了月球的5.4%—8.8%的面积；月面巡视探测器在月球正面巡视勘察有7个点，其中5处为“阿波罗号”载人登月区，2处为“月球号”着陆区，勘察距离最长仅37千米。
从着陆区域看，以往的着陆点主要集中在月球赤道附近，主要原因可能有：黄道面与月球赤道面夹角只有5°，赤道地区光照条件好；大量有用元素如钛、铁、氧主要集中在月球正面的赤道附近；赤道附近地形条件较适宜着陆。近年美国和欧洲的探月计划都开始把着陆地点聚焦于月球南极。主要原因是通过美国“克莱门汀号”月球卫星的探测和“月球勘测轨道器”对月球南极撞击坑内永久阴影区的探测，发现月球南极撞击坑内的永久阴影区有水冰的存在。
尽管月面上有大量的地区等待人类去探测，但航天技术水平的限制使我们不能随心所欲地到达想去的地方。因此必须在科学家的需要和工程实现的可行性中寻找结合点。从科学探测的角度，选择的着陆点有以下特点：
为满足月球地质研究的需要，着陆区应选择在地质现象丰富的地区，如月海和高地的接触带、大型山脉、典型撞击坑构造区域等。
为满足月球资源利用和研究的需要，着陆区应选择在成熟月壤区和矿产资源丰富地区。
而从工程实施的可行性与可靠度角度，则应考虑：
通信条件。由于月球自转与公转周期相等，因此总是一面朝向地球，有一面永远背向地球。着陆区如选择在月球正面，可以保证探测器与地球的可靠通信；如选择在月球背面，则必须考虑用中继卫星来实现探测器与地球间的通信。
地形地貌条件。从着陆的难度和安全性考虑，着陆区应选择在开阔而平坦的地区，以降低软着陆的风险和月面巡视的难度。同时着陆点附近不应有高山，以免山体对太阳光或通信链路造成大的遮挡。
光照和热环境。为保证着陆后的探测器可以正常工作，需要有足够的太阳辐射作为能源，同时需要适宜的温度环境条件。例如在月球的赤道，光照条件较好，白天温度可达120℃以上；在接近极区，白天温度却只有零下50℃左右，但通过选择着陆点，却有可能获得永久的光照。因此，需综合权衡光照、热环境，结合探测器自身的能力来选择着陆区域。
同时还要考虑轨道的可达性，测控弧段的保证，嫦娥三号着陆区尽可能选择美国和苏联没有到达过的着陆地区等因素，综合优选着陆区。
嫦娥三号的着陆区最开始有诸多备选：虹湾、酒海、湿海、开普勒和阿里斯基撞击坑。但最终根据上述选择标准的综合考量，定下了虹湾作为嫦娥三号的落脚点。
虹湾的名称源于拉丁语，意为“彩虹之湾”。虹湾地区在月球北纬43°左右，西经31°左右；南北约100千米，东西约300千米。
位于雨海西北部的虹湾是月球其中一个最美丽的地标，它其实是一个直径达260千米的巨型陨石坑壁，坑壁的东南部则淹没在熔岩下。
雨海撞击盆地形成后，挖掘出一个巨大的撞击盆地，诱发出深部的岩浆溢出，覆盖了虹湾撞击坑的大部分区域，却余下一个壮丽的弯形坑壁。
细心观察虹湾的两端，便可发现坑壁不是渐渐斜落到雨海中，所以一定有原因使整个撞击坑的东南部突然向下沉降，被后来的熔岩流填平了。一个可能是这个巨型撞击坑的表面有条断层，当雨海的熔岩流上涌时，重重的熔岩压在断层上，令撞击坑的东南部向下塌，淹没在熔岩下，形成现在的地形。
在确定此区域后，虹湾更是成了嫦娥二号重点拍摄的地区，拍摄精度达到分辨率1米，早已为嫦娥三号的顺利着陆做好了准备。
但如果仔细看嫦娥二号拍摄回来的虹湾影像图，就可以看到，该地区并不像人们想象中的那样平坦，地形坑坑洼洼，遍布几米甚至几十米直径的环形坑，同时还有许多分布在环形坑底部、坑壁及坑缘地区的约米级的零散石块。
但与月表其他地方相比，虹湾地区还算相对平坦。可是，月球着陆器对地面平整度的要求非常高，在虹湾地区着陆并非没有风险，需凭借高分辨率的数据，开展进一步分析验证，才能做出最终选择。验证过程中，研究人员要对该处地形的平整程度、撞击坑情况、地质背景、石块大小及分布情况进行分析研究，以获得地形数据、图像数据和统计分析数据作为试验论证的依据。
正是所有人的共同努力，才确保嫦娥三号着陆的万无一失。
月球车如何月夜生存
说完了着陆过程，接下来，我们就要看看嫦娥三号上另外一个重要的系统了。
月球车是一种能够在月球表面行驶并完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务的专用机器人车辆。在试验室里，这个重要角色的学名是“月面巡视探测器”，公众已经习惯叫它“月球车”。世界上第一颗人造卫星发射成功后，人们便开始了飞向地外天体的准备。然而，在对月球表面探测过程中，采取什么的运输工具才有可能在月面上进行实地考察呢？于是，产生了月球车。为了使月球车在月面上能够顺利行驶，美国、苏联曾发射了一系列的卫星探测，并对月面环境进行了反复的科学试验，为在探测器上携带月球车的成功打下了可靠的基础。科学家对经由月球车月面的实地考察所带回的宝贵资料进行了分析研究，大大深化了人类对月球的认识。
1970年11月17日苏联“月球”17号探测器把世界上第一个无人驾驶的“月球车”1号送上月球，它行驶了10.5千米，考察了8万平方米的月面。后来的“月球车”2号行驶了37千米，向地球发回88幅月面全景图。
1971年7月31日，“阿波罗15号”宇航员戴维斯·R·斯科特和詹姆斯·B. 欧文进行了人类首次月球车行驶，他们驾驶着4轮月球车，在崎岖不平的月球表面上，越过陨石坑和砾石行驶了数千米。斯科特和欧文成为在月球上漫步的第7位和第8位宇航员，而且是第一个在月球上驾车行驶的。
他们于30日在月球的“雨海”登陆，并于美国东部时间31日上午9时25分离开“隼”号登月舱。几分钟之后，他们从着陆器上卸下“月行车”，开始了他们的勘探旅行。月行车的前舵轮操作不灵，但是按设计只有后轮驱动，后驱动轮运转良好。
当宇航员们在埃尔鲍陨石坑的边沿停下时，位于休斯顿的任务控制台打开了月行车的电视摄影机，向地球传送非常清晰的彩色图像。电视观众可以看到宇航员挑选和采集月石标本。有一次，他们兴奋地喊道：“这里有些漂亮的供地质研究用的岩石。”
他们驾车行驶了两小时，走了8千米，之后又回到登月舱。按计划，斯科特和欧文将在后两天驾驶月行车做更多的旅行。他们将同在指挥船中的另一名“阿波罗15号”宇航员阿尔弗雷德·M. 沃顿会合，一起返回。
月球车可分为无人驾驶月球车和有人驾驶月球车。
无人驾驶月球车由轮式底盘和仪器舱组成，用太阳能电池和蓄电池联合供电。这类月球车的行驶是靠地面遥控指令或自主导航。
