火树银花国庆夜，月城箭起送“嫦娥”。10月1日18点59分，长征三号丙运载火箭从西昌卫星发射中心豪迈出征，将中国探月工程二期的先导星——嫦娥二号卫星准确送入地月转移轨道。嫦娥二号卫星踏上约112小时的奔月之旅。探月工程二期由此拉开大幕。
火箭飞行约25分钟后，将嫦娥二号卫星送入近地点高度约200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道，这标志着我国成功突破直接地月转移轨道发射技术。这一突破使嫦娥二号卫星奔月时间比嫦娥一号卫星减少7天。本次发射是长征火箭第131次发射，创造了长征火箭发射的最远纪录。长三丙火箭由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制。
嫦娥二号任务的主要目标是试验、验证探月工程二期部分关键技术，深化月球科学探测工作。具体将开展六大技术验证：一是验证运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术；二是试验X频段深空测控技术，初步验证深空测控体制；三是验证100公里月球轨道捕获技术；四是验证100公里×15公里轨道机动与快速测定轨技术；五是试验全新的着陆相机、数据传输能力；六是对嫦娥三号卫星预选着陆区进行高分辨率成像试验。这六大技术验证将为我国进一步了解月表环境、把握深空探测技术发展规律、有效降低探月工程二期风险提供有益的借鉴。
嫦娥二号卫星由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制。相比嫦娥一号卫星，嫦娥二号卫星新增了技术试验分系统，有效载荷分系统进行了全新设计。此外，总体及热控分系统等进行了重新设计，其他分系统进行了局部设计修改。改进后的嫦娥二号卫星有效载荷系统提高了对月科学探测精度，重点要完成四个科学目标，即：获取更高精度月球表面三维影像，分辨率由嫦娥一号卫星的120米提高至优于10米；探测月球物质成分；探测月壤特性；探测地月与近月空间环境。嫦娥二号卫星开展的月球科学探测将在探月工程后续任务中发挥重要作用，有效促进深空探测领域的发展。
2007年10月24日，我国成功发射嫦娥一号卫星，实现了对月球全球性与综合性环绕探测，完成了探月工程“绕、落、回”发展规划的第一步，标志着我国进入世界具有深空探测能力的国家行列。
