自古以來，人們晚上看著天空，月球是最熟悉的星球，它對人類文化如曆法、藝術和神話等產生重大影響。在外太空條約下，月球依然是所有國家以和平的用途可以自由前往探測的場所；我國在第三期國家太空科技發展長程計畫中，包括外太空探索與科學創新任務。近年來探月計畫成為顯學，包括美國的重返月球，中國的嫦娥探月工程、以及日本與印度所規劃新的機器人登月計畫，趁此探月熱潮，本文將介紹各國探月任務、計畫和酬載儀器以饗讀者。讓我們出發，去月球探險吧！
國家太空中心 黃正中研究員
早期探月
1958年8月美國首先發射月球軌道先鋒號，衛星上搭載電視攝影機，微隕石探測器和磁力計等三種酬載，可惜沒有成功。緊接著一個月後，前蘇聯發射月球1號，規劃從地球觀察太空船直接撞擊月球表面的實驗，還是失敗收場。隨後美國與蘇聯互相競爭探月任務，一年內連續6次失敗，可見早期人類嘗試探月的艱辛。
1959年先鋒4號是美國第一個飛離擺脫地球引力的太空船，蘇聯的月球2號是第一個撞擊月球表面的人造物體，月球3號是第一個拍攝到月球背面影像。探月任務在1969年7月20日第一名人類登陸月球時達到高潮；美國阿波羅11號的指揮官阿姆斯壯是踏足月球的第一人。美蘇登月競賽持續到1972年阿波羅17號登陸月球，採集110.5公斤的月球岩石樣本返回地球；並部署了科學儀器探測儀向月球表面發射電磁波、月球表面溫度，以及獲取與月球大氣的監測儀結束任務；美國至今(2020)仍然是唯一送太空人登月的國家。
國際合作探月
阿波羅計劃之後，許多國家參與月球的探測。日本是美蘇以外第一個國家進行遶月計畫，然而火箭發射過程出了差錯，太空船在軌道的飛行速度小於預期，再加上太空船的推進瑕疵，使得計畫面臨失敗，這時候美國兩位推進實驗室(JPL)研究員即刻救援，開發減少燃料需求改用重力幫助以改變軌道的演算法，挽救飛行任務，這是航空制動 (Aerobraking)技術註2第一次用於太空修正飛行軌道；兩國合作結果，最後任務成功傳為美談。
2003年9月歐盟多國合作的SMART-1探月計畫，搭載著月球成像的微型彩色相機、月球表面化學元素的X射線望遠鏡、X射線太陽監控器、鑑定橄欖石和輝石的礦物光譜的紅外光譜儀、量測周圍等離子體的性質和密度儀器、以及Ka頻段通訊實驗設備等，及新電動推進子系統實驗，任務結束時撞擊月球表面。
中國嫦娥工程註3
中國在2007年7月啟動嫦娥一號探月計畫，攜帶了9項主要酬載儀器，包括用CCD立體相機繪製月球地貌和地質結構的立體影像，做為以後的登月規劃提供參考；伽馬射線譜儀以及X射線譜儀，用來探測月球土壤的特徵並評估其深度以及存在的月球表面元素含量和物質類型；用太陽高能粒子探測器和太陽風粒子探測器，記錄有關太陽風的數據用以研究太陽活動對地球和月球的影響等。十多年來，中國執行了四次嫦娥計畫，包括二次繞月，以及在2013年送玉兔號登月車，探索月球表面。今年(2020)嫦娥五號探月計畫，規劃從月球採集2公斤月球土壤樣本回地球，若是計畫成功，中國將成為第三個從月球攜帶月球土壤回到地球的國家。
印度探月國際合作註4
2008年10月印度的Chandrayaan-1(月船1號)搭載的13個酬載包括印度研製的CMOS相機和高光譜礦物分析儀、雷射測距儀以及γ和X 射線光譜儀，歐盟研製的X射線熒光光譜儀、波蘭的近紅外光譜儀、以及保加利亞的輻射劑量監測儀；該計畫在月球極地地區發現水冰，這項發現確定人類可以在月球生活；月船1號最後以可控的方式撞擊月球南極結束計畫，使印度成為第四個將人造物放置在月球上的國家。但是，10年後印度的月船2號(Chandrayaan-2)探月計畫與俄羅斯合作，在2019年7月發射升空離開地球，飛行2個月後在9月7日太空船降落月球時，與預期目標偏離2公里，在最後關頭卻與控制中心失聯，導致月船2號墜毀，印度的登月計畫失敗。
民間參與探月任務
隨著科技的發展，民間參與探月任務不再是夢想，在2014年10月盧森堡的Luxspace太空系統承包商成為第一個成功繞月飛行的私人公司，這是月球發射業餘無線通訊的私人太空任務。除此之外以色列SpaceIL組織參加Google Lunar X獎登月競賽，希望獲得3000萬開發低成本的機器人太空探索方法，但最後並沒有獲獎。於是自行募款由慈善家和捐贈者資助Beresheet(創世紀)登月計畫，最後在2019年4月完成遶月，可惜在降落時並未登月成功。相信未來由民間發起的太空計畫將越來越多，我們且拭目以待。
重返月球(Back to the Moon)
自從阿波羅計畫結束至今已48年，如今美國展現重返月球的雄心，逐步邁進；美國太空總署提出月亮女神(Artemis)計畫註5，將於明年(2021)年測試獵戶座(Orion)載人太空船，這次飛行並沒有搭載太空人，改搭13顆6個單元 (6U)的立方衛星，將配重成為與搭載太空人相同的總重量。立方衛星將執行多項科學實驗，包括深空環境對活生物體的生物實驗、量測太陽粒子以觀察太空天氣變化、尋找並探測、繪製在月球南極水冰的證據等。規劃在2022年獵戶座飛船的載人繞月測試；目標在2024年送首位女太空人，隨後是男太空人登陸月球計畫，最後擬在月球建立一個永久基地(如封面圖)。
我國啟動探月計畫
看著越來越熱鬧的太空，國家太空中心依據「第三期國家太空科技發展長程計畫」之規劃，也將展開繞月任務科學酬載之發展研究；未來我國繞月軌道太空船擬搭載科學酬載，進行多項科學任務實驗，達成培育我國太空科學人才的目標。
參考網站
註1：美國太空總署網站：https://www.nasa.gov/specials/apollo50th/back.html
註2：航空制動維基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Aerobraking
註3：中國探月工程維基百科：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E6%8E%A2%E6%9C%88%E5%B7%A5%E7%A8%8B
註4：印度太空計畫維基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Chandrayaan-1
註5：美國太空總署網站：https://www.nasa.gov/artemis-1
