从2007年嫦娥1号开始直到现在，我们国家共成功执行了5次探月任务和1次探火任务，后续还有很多月球、火星和小行星探测任务都在紧锣密鼓进行当中。已经开展的嫦娥1、2号是轨道器的探测，有全月的遥感载荷。3、4、5号是着陆任务。6号计划在2024年5月份要到月球背面采样。7号是重中之重。8号以后是国际月球科研站的运行。同时，载人登月马上正式立项，规划是在2030年前有三次载人登月任务。
就目前国内外现状来看，嫦娥1号、2号，以及美国、印度、日本都有环绕探测的传感器。首先是高分辨率光谱成像勘测仪，目前月球遥感光谱数据的空间分辨率主要为百米级和数十米级。百米级分辨率光谱数据最普通，适用于全月大范围的光谱巡视和矿物反演。数十米级分辨率光谱数据适用于分析百米级撞击坑的矿物分布和光谱特征。目前最大的问题是光谱的分辨率和光学的分辨率差距非常大，因为现在光学分辨率已经到亚米级，光谱分辨率还是在数十米级、百米级，这是不匹配的。尤其对月表化学成分精细的探测光谱数据现在远远达不到要求。
从国内外遥感光谱图像参数对比来看，最早的Clementine是百米级的，印度月船1号M3是70米，日本月亮女神分辨率进一步提高，以上三个光谱数据是目前做月球矿物反演应用最多的。嫦娥7号高光谱分辨率针对现有水平提高很多，到20-30米。光谱的分辨率满足工程需求差距还非常大。
立体测图方面，光学卫星传感器，包括美国的ROO，嫦娥1、2号，日本的月亮女神、印度的月船一号等等都有光学影像，目前分辨率最高的是ROO载角相机可以达到0.5米。由此生成的DEM产品，全球可用的产品DEM大概是20米的精度，正射影像是7米。目前整体精度还可以，但是局部成图不太稳定。
近年来SAR受到越来越多的关注，如果历史溯源的话，最早的是地基雷达做月球地形地貌的测绘，分辨率是公里级。2008年印度月船1号搭载合成孔径雷达，2009年美国发射的探测器搭载双波段微型合成孔径雷达，2020年月船2号搭载米级双波段微型合成孔径雷达，目前月船2号最高分辨率已经达到3.5米，现在SAR发挥的作用越来越大，因为对结构信息响应比较好，尤其是对地形粗糙度非常敏感。
有了这么多的数据，开展了多源遥感综合地学分析，举几个例子，针对嫦娥3号着陆区虹湾地区地质演化历史解译，利用了光谱数据、物质反演结果、嫦娥影像数据、激光高度计DEM等，综合这些数据做遥感定年和编制地质图，在这个基础上反演地层厚度，包括地层年龄等等地学演化的过程。同时，结合重力数据检测环状结构以及环状结构撞击产生的缺口，再结合DEM数据分析岩浆侵入的路径。
嫦娥4号降落相机和全景相机首次做月球背面直径0.15-2米退化撞击坑统计，得到的结论是撞击坑尺寸越小群体退化情况越严重。另外在统计过程中发现，累计SFD斜率达到2.7时撞击达到饱和，但是统计区域的小尺寸撞击坑很难达到撞击平衡，后来结合全景相机的解译，发现是因为有其他撞击坑建设物重铺以后造成撞击平衡的改变，这也是综合分析的一个例子。
经过多个综合遥感分析后，发现目前的遥感数据还是存在一些问题。
一是高分辨率影像对两极覆盖很差，尤其是在极区有永久阴影区，光学影像没办法获取信息；受太阳高度角影响比较大。二是DEM数据，米级分辨率的DEM在月球上受LROC NAC观测质量限制，部分区域数据质量差，无法匹配同名点，因而无法制作DEM。三是高光谱数据面临最大的问题，光谱分辨率和其他遥感数据差异非常大，没办法结合光谱、光学和形貌数据做精细分析。这些需求催生了月球探测、遥感探测进入到高分辨率、高精度的阶段。一个标志性的任务，就是嫦娥7号，目前来说是最宏伟的探测计划，包括五器，轨道器、着陆器、巡视器、飞跃器、中继星。轨道器上目前规划的载荷，包括立体测绘相机、高光谱相机、激光测高仪，分辨率也比较高。此外还有微波成像雷达，有两个波段，相当于把高分3号、5号、7号都放到嫦娥7号上，可想而知会带来我们对全月高精度遥感探测的新阶段。
关于最近提及比较高的载人登月，要充分发挥航天员、轨道器、着陆器和月球车的优势，实现月球科学研究、月面生命科学研究、月面原位资源利用研究。2027年电性着陆器飞行任务包括了月面遥感探测卫星，规划的三个探测指标里面，包括情报雷达、高光谱成像探测仪、超轻量高分相机，情报雷达和高光谱成像探测仪的技能指标比我们现在的指标又提高了一个数量级，把月球遥感探测分辨率和精度又提高了很多。
米级光谱分辨率主要服务于着陆区精细的物质成分和岩石类型，以及航天员到月面采样点设计，包括重点科学目标的遴选。亚米级高分辨率DEM支持导航定位、障碍分析、光照分析等等。微波雷达数据主要解决高精度高层低延的制作，支撑着陆点选取、工程安全性评价、采样任务设计，还有载人登月后月面科考任务。要进行上千公里的月面勘察，所以规划目标是非常重要的。
这些高分辨率的数据，如何制作成新的产品服务于工程需求，和目前正在讨论的实景三维建设比较契合。为了这个目标，我们进行了月球科学与应用专题论证，三所学校参与，主要针对遥感探测载荷方案的模拟验证以及探测应用目标的论证，倒推出现在提的精度指标和对载荷和平台的需求，以及构建什么样实景产品。主要应用在支撑载人登月的任务，还有后面月面科考阶段的任务，以及全新的数据产品。
二 着陆区选址分析
通常每次任务在立项前都会有一个选址的工作，我主要参与了国际月球科研站以及最近刚刚建立的天问3号火星采样返回工作组的工作，对着陆区选址进行相关的建议。选址是非常复杂的工作，有很多的约束条件，有工程、有科学。工程相对比较简单，拿南极艾默森撞击坑来说，工程考虑的是平坦度，也就是坡度，一般不能超过15度，还有光照，光照是解决能源的问题，太阳能是最主要的能源。其他深度物质存在的可能性，永久阴影区等是探测水冰的可能性区域，从科学上意义更大一些。
2022年8月20日美国NASA公布了Artemis 3预选着陆区，对我们影响比较大，因为他们选择的13个区域把月球南极富含水冰区域都包含了进去，把我们的选址区以及嫦娥7号沙克尔顿范围也包含进去，这对我们的任务来说有一定的被动性。之后，我们联合多个团队进行了南部高纬地区选址建议的扩充。除了兼顾地学探测目标外，还兼顾郭华东院士提出的月基对地观测的需求。
介绍两个最主要的部分，一是Moretus撞击坑，直径111公里，深度是5.24公里，可活动区域大于30KM*50KM，计算的2031年以后光照和对地观测时长，可以100%对地观测，光照约38%。这个区域岩石类型很丰富，平坦度也很好，同时有磁场的空洞区，很巧的是空间物理学家提的选址建议里也包括这个区域，依据就是因为存在磁场空洞区。
另外一个区域是Schomberger撞击坑坑唇，优势是平坦范围比较大，对地观测100%，光照40%，另外存在熔岩洞穴，这是后续载人探测非常关注的方向，地下岩洞对后面月面住人是非常重要的。
NASA公布的Artemis 3预选着陆区
针对嫦娥和天问月球与火星探测任务编制地质图7幅，其中3幅已被EuroPlanet选中，将作为中欧行星遥感地质制图范例展示；针对国际月球科研站的南极艾默森撞击坑着陆区选址建议被中俄国际月球科研站官方宣传视频收录；柴达木火星模拟场已被欧盟地平线计划EuroPlanet2024列为共享设施之一。项目共计发表论文16篇，获得授权发明专利项2项，软著1项，培养硕士研究生5名，博士研究生4名。
总结，嫦娥7号和载人任务使亚米级/米级高分辨率遥感探测成为可能；分辨率相当的光学、空间和光谱数据可支撑工程任务实施和产出重大科研成果；在高精度的高光谱数据的基础上，要想服务工程，定量遥感可靠性仍然是需要面临的挑战，尤其是辐射定标，现在的传感器都是在轨辐射定标，后面的月面辐射定标也是非常重要的；如何利用高分辨率的遥感数据，得到服务生产和科学的新产品？国家深空探测要想可持续发展，关键是人才的培养和学科的交叉推进。