嫦娥三號搭載8臺科學載荷，用以完成3項科學探測任務，即月表形貌與地質構造調查、月表物質成分和可利用資源調查、地月空間和月表環境探測與月基光學天文觀測。這些高精尖的太空裝備，讓中國神話中的月中仙子滿身科技，炫酷十足。

　　觀天

　　月基光學望遠鏡

　　嫦娥三號着陸器上搭載的月基光學望遠鏡，開創了國際上首次在月面開展天文研究的新領域，有望取得創新性研究結果。

　　在月亮上觀天文是世界上很多天文學家的夢想。月基光學望遠鏡，相當於人類把“天文臺”架到了月球上，在月球觀測天空，觀測星星，研究星系、恆星的活動。在月球表面進行天文觀測，可以完全避開大氣影響，獲得極高精度的觀測數據。同時，月球大約28天(地球日)才自轉一週，人們可對一個目標開展長達300多個小時的持續跟蹤。

　　看地

　　極紫外相機

　　着陸器上搭載的極紫外相機，在國際上首次實現在月面對地球等離子體層進行極紫外成像。在月面可以從整體上探測太陽活動、地磁擾動對地球空間等離子體層的影響，同時具有多天連續觀測的有利條件，能極大提高我國空間環境監測和預報能力。

　　此前，美國曾經在地球軌道上用人造衛星觀測地球等離子體層。不過他們只是從赤道附近過境，沒有寬闊的視場，所以只能看到局部。

　　嫦娥三號月面軟着陸後，離地球38萬公里，能夠看到地球等離子層的全貌。通過對地球周圍等離子體層產生的輻射進行全方位、長期的觀測研究，獲取地球等離子體層三維圖像，有助於瞭解太陽和地球的相互關係。有觀點認爲，地球上一些自然災害與地球等離子體層有關，所以相關研究具有極大的科學意義。

　　探月

　　測月雷達

　　“玉兔”月球車上搭載的測月雷達，集合其他載荷探測成果，可在國際上首次建立集形貌、成分、結構於一體的綜合性觀測剖面，建立起月球區域綜合演化動力學模型。月球車在月面行走，測月雷達可以測月球地底下30米深土壤層的結構和3000米深度的月殼岩石結構。這種雷達測月的方式是國外沒有做過的。

　　關鍵技術解讀

　　核能電池

　　此次，嫦娥三號將攜帶核能電池在月球開展工作。目前廣泛採用核動力是利用可控核裂變反應來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。而此次嫦娥三號所帶的核能電池是基於核衰變反應做成的。核衰變反應遠不如裂變那麼劇烈(不加控制的裂變就是核爆炸)，釋放能量也遠不如裂變那麼巨大，但衰變釋放的能量也不容忽視。如鈈238衰變時，表面溫度可以達到五六百攝氏度，足以讓鈈金屬塊呈現出熾熱的紅色。

　　嫦娥三號上的核能電池，將是我國核能電池的首次應用。這種原子能電池可以連續工作30年。

　　月球車實際上在同時使用太陽能和核能作爲能源。黑暗中的月面，溫度驟降到零下100多攝氏度。對嫦娥三號來說，核電池中的鈈238金屬塊相當於一個熱源。這一熱源對將在月球環境下生存的嫦娥三號的保溫作用是至關重要的。其釋放出的熱量及經過溫差熱電轉換器的轉換形成的電流，充分滿足了嫦娥三號的能量需求。它的能力雖不足以讓火箭升空，卻可以用於小規模供電，支持嫦娥三號所帶月球車低速移動;支持嫦娥三號所帶設備正常工作;支持嫦娥三號與地球之間的通訊。一旦一個新的白晝來臨，太陽能電池就能重新驅動月球車工作。