有人驾驶月球车是由宇航员驾驶在月面上行走的月行车。主要由月球车的每个轮子的各一台发动机驱动，靠蓄电池提供动力。轮胎在零下100摄氏度低温下仍可保持弹性，宇航员操纵手柄驾驶月球车，可向前、向后、转弯和爬坡。主要作用于扩大宇航员的活动范围和减少体力消耗，它可随时存放宇航员采集的岩石和土壤标本。
月球车底盘用铝合金管型材料制成，并且中部装有铰链，以便储存物品。每个铝制车轮都有自己的电力驱动器和机械制动器。轮胎由涂有锌层的编制钢网丝网制成。所有的月球车最终都被留在了月球上。
从某种意义上说，月球车属于机器人技术。月球车无论是轮式的还是腿式的，都应具有前进、后退、转弯、爬坡、取物、采样和翻转（跌倒后能翻身）等基本功能，甚至具有初级人工智能（例如识别、爬越或绕过障碍物等）。这些都与现代机器人所具有的功能相似。
但是，月球车仅有这些功能是不够的。它是一种在太空特殊环境下执行探测任务的机器人——太空机器人，既有机器人的属性，更具有航天器的特点，不同于地面使用的工业机器人、医学机器人和家用机器人。
“质量轻，体积小，功耗低”从来就是航天器设计的金科玉律，在最近的航天优势产品的评价指标中被称为“常规三项”；追求“轻、小、低”是航天器研发的永恒主题。航程越远，要求越高，对月球探测器的质量、体积和功耗要求就更轻、更小和更低。根据中国运载火箭可望达到的能力，1台月球车需要由比它重300倍的运载火箭发射，这是发射同样质量地球卫星的运载火箭质量的4—6倍。
月球车是一个可移动的平台，它要携带若干有效载荷，如探测仪器或挖掘采样器等。这些设备和装置必须小型化、轻型化。月球车通常作为月球轨道器的有效载荷，轨道器又作为运载火箭的有效载荷安装在火箭顶端直径狭小的整流罩里。月球车应制成可折叠式，以尽可能缩小发射体积。月球车的电源来之不易，用太阳电池发电，其面积和质量与功耗大小成正比；若用一次性电池，质量与使用时间成正比，为了减轻质量，也必须降低功耗。因此，月球车的设计必须充分采用微电子器件、微型机械和轻型材料，在开发应用微机电系统上应有所突破。
在正式接受任务时，月球探测工程总体会提出月球车的质量、尺寸和功耗的指标要求。月球车应按规定技术指标研制。据首席科学家说，就目前了解到的情况看，已经做出来的月球车样机的质量比设想中的指标超出好多倍，甚至高出一个数量级。
月球车必须适应航天特殊环境，包括力学环境和空间环境。力学环境指月球车在发射上升过程中运载火箭产生的冲击、振动、过载和噪声；在月面降落过程中制动火箭产生的冲击、过载和可能用气囊缓冲着陆产生的多次弹跳、翻滚。月球车必须经得起这些“摔、打、滚、爬”等折腾。
中国制作月球车也属首次，正是在各种条件都非常困难的情况之下，中国的科研人员生产出一个完全属于“中华牌”的月球车。在研制过程中，排除了各种难关。
重力。月球重力是地球的六分之一，那便意味着，质量为50千克的东西，在地球上所受重力约500牛顿，到了月球表面则变成约80牛顿。因此，月球表面的土壤非常松软，月球车的行进效率会降低。
路况。月球表面崎岖不平的路面，有石块、有撞击坑，还有坡。在这种情况下，设计的轮子便需要克服重重障碍，既不能打滑，也不能翻车，必须做到前进、后退、转弯、爬坡，样样在行。
人工智能。月球车是个智能机器人，需要具备独立处理各种环境的能力。由于距离太远，无法通过遥控的方法处理反馈信息。月球车需要配置若干个传感器，在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后，通过地面或车内装置，形成三维地形图。进而编辑方向，勾画出到达目标点的路径，并导航控制月球车走到目的地。
电力供应与月夜生存。月球的自转引起月面的昼夜变化。月球上一天的时间，大约相当于地球上的27天略多。因此，月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说，登上月球以后的月球车，最多可以连续工作14天，进入月夜以后，它由于无法通过光能发电，进入休眠状态。14天后，又能自动醒来。在月球的夜晚，温度下降到零下150℃—零下180℃，月球车上的各类仪器和电子设备，都将损坏，至少在仪器舱内需要保持零下40°以上的温度，才能安全度过漫长的月夜。唯一能满足这种要求的是原子能电池，可连续工作30年，这项技术中国已经攻克。
欧阳自远反复强调，月球车从着陆器上运行下来，然后要在月球上行走，这里面有好多关键技术需要攻克。
作为航天器的月球车，它同样是由有效载荷、结构、机构、电源、制导、定位与控制、热控制、数据管理和测控等分系统组成，其研制管理是一项系统工程；月球车同样是属于不可维修的“上天”产品，对质量和可靠性要求非常高。因此，在进入工程研制后，应参照航天系统多年来通过各种卫星研制管理实践所积累的一整套行之有效的系统工程与质量管理制度和方法，加强质量控制。
总之，在月球车硬件产品研制出来后，必须对实物产品进行性能试验和环境模拟试验，要在模拟月面尽可能真实的环境条件（高真空、高低温、太阳光照、宇宙辐射、低重力和月球表面地形地貌等）下，进行程序操作和运动特性等试验，不能单纯相信计算机仿真的结果，必要时需创造条件进行飞行演示试验。试验条件越逼真越好。
抗辐射。首先应了解地月和月面空间辐射的类型、能量和强度。对月球车上使用的电子部件，特别是对辐射尤为敏感的高集成度微电子器件，应采取相应的抗辐射加固措施。
防冷焊。月球车上的机构及其他活动部件，例如月球车从发射时的折叠状态展开成型，车轮及其驱动、转向机构，天线的展开及指向机构、采掘机械臂等，在高真空条件下收藏、压紧100多小时后，应保证不会“焊住”或卡死，能顺利展开和活动。
月球表面昼夜温差变化。月球表面白昼温度高达150℃，黑夜时低至零下180℃，温差超过300℃，尤其是月面上的昼、夜分别长达约350个小时。这种严酷条件是过去环地运行航天器所未曾遇到过的，如何保证月球车在长时间极端温度条件下正常工作，是月球车也是月球探测工程需要解决的关键技术。在月球的一个自转周期内，温度相差可以达到310℃。月面上如此急剧变化的温度环境会使橡胶迅速老化，因此月球车轮胎要使用特殊材料，克服温差。
在前面所讲的热试验，就是为了克服这一难题。正是中国的科研人员解决了一个又一个的难题，才让月球车上的五星红旗显得如此鲜艳。
$嫦娥三号的辉煌成就
嫦娥三号科学目标的创新要求主要体现在“观天、看地、探月”。嫦娥三号的着陆器携带了近紫外月基天文望远镜和极紫外相机，巡视器月球车上携带有测月雷达；在月面上实现着陆器的就位探测与月球车的巡视探测相结合。这些都是世界月球探测史上的创举。
以月球为基地的天文台称为“月基天文台”，安装在那里的望远镜则称为“月基望远镜”。
月球表面没有大气，处于超高真空状态。在地球上进行天文观测时地球大气层、电离层和地球的环境污染造成的各种干扰，要进行各种复杂的校正，而对于月基天文望远镜观测已然不复存在上述的干扰，也是天文学家梦寐以求的天文观测场所。
月球如地球一样，对天文望远镜而言，是一个巨大、稳定、而且极其坚固的“平台”，它面临的技术问题要比处于失重状态下的空间望远镜简单得多，造价亦更为低廉。
月球上没有任何大气活动，这对建造巨型设备也更加有利。
月球上没有像地壳那样的板块运动，月球的内核也已经凝结成固态。因此，月球上“月震”活动释放的能量仅约为地球上地震活动的亿分之一。月球对于天文观测十分安全，尤其适宜建立基线长达几十千米甚至几百千米的光学、红外和射电干涉系统。
地球每24小时自转一周，造成了天体东升西落的周日运动，所以通常很难长时间地跟踪观测同一个天体。月球大约每27天才自转一周，月球上每个白昼或黑夜差不多都有地球上的两个星期那么长，因而在那里持续跟踪观测一个目标可以长达300多个小时。而且，月球上没有大气，太阳光不会遭到散射，所以纵然烈日当空，照样还是繁星满天，依然可以用光学望远镜观测天体。
当然，月基望远镜的优越性还远远不止于此。可以说，在月球上，一个40厘米口径的望远镜的观测效果相当于地球上的8米口径望远镜。
着陆器上的另一台设备极紫外相机，用来监视地球周围的等离子体空间环境。它将对地球周围的等离子体层产生的30.4nm辐射进行全方位、长期的观测研究。这是国际上首次在月面上利用极紫外相机对地球空间等离子体层实施大视域一次性的极紫外成像，从整体上探测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子层极紫外辐射的影响，研究等离子层在空间天气过程中的作用，并能提高我国空间环境监测和预报能力。人造地球卫星倒是可以看到更详细的变化，但是无法掌握实时的、整体性的规律。
月球车上除了安装有各种常规的相机，还装了一些测土壤成分的仪器，还有一台测月雷达。测月雷达可以测量月面以下深处的土壤层的结构。这是国际上首次直接探测30米深度内月壤层的结构与厚度和100—200米深度内月壳次表层的结构。
土壤是岩石风化破碎的产物，月球的月壤层与地球土壤层的形成机制和过程完全不同。月球上的岩石类型，地球上也有。月球表面没有大气活动，没有水，没有生命活动，月球土壤的形成主要是由于巨大的日夜温差使岩石破碎，小天体撞击月面使岩石气化、熔融、粉碎和溅射，长期的各种宇宙辐射等因素的作用，在月球表面，形成了一层3—20米厚的月壤层。月球与地球土壤的成分、粒径大小和形状都有很大差异。我们常见的地球土壤颗粒边界是圆化的；而月壤的颗粒边界都是棱角状的。所以，阿姆斯特朗拍摄的奥尔德林在月球上踩的脚印很清晰。
我们采集了几十吨类似于月球的岩石，破碎成棱角分明的细小颗粒，模拟月球土壤，进行相关的试验研究。
嫦娥三号的发射成功，标志着中国的航天再次发生了跨越式的创新。
我国首次实现在地外天体表面的无人自动巡视。在月球的特殊环境条件下，实现在月球表面一定区域内的巡视，涉及移动、环境感知、路径规划、自主避障，以及遥分析、遥操作和虚拟现场等技术。月面自动巡视的实现对人工智能、自动控制、机电一体化、遥科学、月面力学等有很大的带动作用。
我国首次实现月夜生存。为了研制满足任务要求的航天器，必须使用适合新要求的新材料、新工艺和新型电子元器件等技术，必将带动材料科学、先进制造业和现代电子信息产业的自主创新，促进相关产业和技术的发展。
我国首次建立覆盖火星探测范围的测控通信网。为满足月球探测工程测控通信的需要，兼顾未来深空探测发展，地面将建立先进的大口径、多频段的天线站，并研究精确测定轨的模型与方法；同时探测器要研究更高增益的编码技术和天线技术。这些技术的掌握使我国具备了覆盖火星探测的测控通信能力，极大地提升了测控通信技术水平，带动了信息技术、无线电技术、机械制造技术等的发展。
我国首次自主开展月面就位科学探测。首次利用超宽带毫微秒脉冲技术探测月壤厚度和月壳岩石次表层地质结构；首次在月球上开展极紫外望远镜观测地球等离子体层；国际上首次进行月基光学天文观测。将使我国获得第一手的现场科学探测数据和资料，促进月球科学、地球与行星科学、太阳系演化、空间天文学、空间物理学、空间材料科学、空间环境科学与微重力科学等的原始创新和发展，进而将带动更多的基础学科交叉、渗透与共同发展。
$中国离载人登月还有多远
欧阳自远已经将嫦娥五号的计划完成，再一次的探月旅程将会涉及月球采样返回的重大课题。欧阳自远心里明白大家的期待，那就是何时能实现中国的载人登月？
载人登月可以按照宇航员的意愿放置仪器，可以放一些长期观测的固定仪器和标志物，比如说地震仪等。在月面埋设仪器还能经常把月震的信息发回地球。这些仪器都需要人放在特定的位置上才行，无人探测器可做不了这种事情。载人登月还能带很多月球样品回来，可以挑选岩石而不是土壤，挑选样品的能力比较高。
尽管欧阳自远深知载人登月所带来的好处，但面对这个问题，他依然十分谨慎：目前，我国的无人探测器还没有实现登月并安全返回，是不敢让航天员承担这么大的风险的。
中国在成功实现“神舟五号”载人飞行后，已成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。这几年的不断拓展，更是全面掌握了载人飞行的各项关键技术。中国的月球探测工程，在实现“绕、落、回”三步走的战略目标后，基本掌握无人月球探测的各项关键技术。这些，都将为中国未来的载人登月奠定良好的基础。
即使如此，中国离载人登月也还有不小的距离。
首先是运载火箭能力的问题。要实现载人登月，完成奔月飞行、着陆、月面起飞与返回等多个步骤，登月飞船系统是很庞大的。“阿波罗号”登月飞船系统的发射质量就达到了近46吨！这样一个庞然大物，需要强大的运载火箭，才能把它送入奔月轨道。目前中国的运载火箭还远远达不到这样的发射能力。或者也可以采取把飞船分段发射到地球转移轨道，经过在轨交会对接组装后再飞向月球。这势必给舱段的设计、发射保障、在轨交会对接等带来大量难题。
其次是宇航员生命保障系统的能力问题。中国目前的飞船只能乘坐2—3名宇航员，实现7天左右的飞行。而为了实现载人登月，一般至少需要3名宇航员，往返一次至少需考虑两周的时间，这些对宇航员生命保障系统提出了更高的要求。
事实上，载人航天器与无人航天器在设计思路上有着本质的不同，即使中国已经实现了无人月球探测的三步走战略，也仍然在载人登月技术上存在较大的差距。只有开展大量的关键技术攻关，同时依靠国家整体技术能力的提升，才能使载人登月的梦想早日实现！
载人登月、建立月球基地、以月球为中转站飞向火星……月球探测已经为人类展现了越来越广泛的开发利用场景。相信在不久的将来，我们地球的这个“女儿”将为地球人类社会的可持续发展发挥重大的支撑作用。
从第一颗人造地球卫星发射，到第一次对月球、金星、火星、太阳、水星、木星、土星和小天体等的空间探测，以及本世纪以来每一次重大的深空探测活动，都带动了科学创新、技术突破和应用拓展，增长了人类对宇宙尤其是太阳系的认知，提高了人类认识地球、保护地球以及拓展活动空间的能力，进一步激励了人们的科学探索精神。
