嫦娥工程“绕、落、回”的圆满成功，开启了我国月球与深空探测的新篇章。嫦娥五号返回了迄今为止已知最年轻的月球火山岩样品，将月球的火山活动时间延续了超过 10 亿年左右；嫦娥四号、六号分别首次在月球背面实现了着陆巡视探测和采样返回，使我国在月球探测领域开始实现超越。月球探测是在我国空间科学与应用领域的亮点和制高点，目前正在实施和论证嫦娥七和八号任务、国际月球科研站计划、以及载人月球探测等，这些任务的实施有望建立新的月球科学体系，在人类探索自然中做出中国贡献。

报告将分析已往月球探测在工程技术上存在的能力不足，以及由此对月球认识的制约。在此基础上，思考如何充分发挥载人与无人探测的各自优势，月球科研站长时、连续、台网式综合探测的特色，讨论月球形成与演化的重大科学问题，分析可能的突破方向，提出相应的任务需求。有望突破的关键月球科学问题包括：（1）月球内部的核-幔-壳圈层结构、月球内部热流值及其空间分布；（2）月球内禀磁场的磁极方向、是否发生倒转、月球磁场发电机的起停时间和运行机制；（3）PKT 地体内玄武岩喷发在不同期次、同一期次不同空间位置上的演化、相应月幔源区的地球化学特征和水等挥发分含量的变化、以及月球的二分结构成因；（4）克里普岩的存在及其分布、含尖晶石深成岩、富橄榄石深成岩、火山碎屑岩、高演化度火山岩（如富硅火山穹隆、花岗岩等）的形成及源区特征；（5）大型撞击盆地的形成时间及其对月球的改造、 39 亿年月球晚期轰击事件的存在与否、撞击月表小行星的类型分布及其随时间的演变；（6）30 多亿年以来太阳风组成和通量的演变、地球风及其所记录的地球大气和磁场的演化信息等。这些问题的突破，将建立起月球起源和演化历史的新认识。

为了实现上述科学突破，需要具备的工程和关键技术包括：（1）构建全月面综合地球物理台网，并具备连续、长期观测能力；（2）具备超长地质剖面的移动和科考能力；（3）月面特殊地形（撞击坑壁、熔岩管天窗壁等）的到达和探测采样能力；（4）月壤样品的超深钻取、样品分选富集等技术。