四大科學目標包括

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　　獲取月球表面三維影像，分辨率優(yōu)于10米。利用CCD立體相機獲取高分辨率的月球表面三維影像，結(jié)合激光高度計獲取的月表地形高程數(shù)據(jù)，可獲取月球表面高精度地形數(shù)據(jù)，為后續(xù)著陸區(qū)優(yōu)選提供依據(jù)，同時為劃分月球表面的地貌單元精細結(jié)構(gòu)、斷裂和環(huán)形構(gòu)造，提供原始資料。

　　探測月球物質(zhì)成分。利用經(jīng)技術改進的γ射線譜儀和X射線譜儀，可以探測月球表面9種元素——硅、鎂、鋁、鈣、鈦、鉀、釷、鈾的含量與分布特征，獲得更高空間分辨率和探測精度的元素分布圖。

　　探測月壤特性。利用微波探測技術，測量月球表面的微波輻射特征，獲取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波輻射亮度溫度數(shù)據(jù)，估算月壤厚度。

　　探測地月與近月空間環(huán)境。嫦娥二號衛(wèi)星在軌運行期間正是太陽活動高峰年，是探測研究太陽高能粒子事件、CME、太陽風，及它們對月球環(huán)境影響的最佳探測時期。

　　利用太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器，獲取行星際太陽高能粒子與太陽風離子的通量、成分、能譜及其隨時空變化的特征，可研究太陽活動與地月空間及近月空間環(huán)境的相互作用；獲取地月空間環(huán)境數(shù)據(jù)，可為后續(xù)探月工程提供環(huán)境科學數(shù)據(jù)。

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