月球探測器“月亮女神”各探測器上共搭載了15種精密儀器，將圍繞月球運行1年，以前所未有的精度對月球進行全面觀測，它將分析月球化學成分構成、礦產分佈、地表特徵等。JAXA在聲明中說，所採集到的數據將用於研究月球起源和演化過程。
日本的“月亮女神”探月計劃最早始於1999年。當時受到美國“阿波羅”登月計劃的啟發，還有宇宙發展的需要，JAXA暗自綜合了當時最新的開發技術，嘗試開發出最先進的新型月球探測器。經過多年的努力，“月亮女神”的研製終於在2006年10月中旬進入最後調試階段，但比預定時間延後了4年。
2007年9月14日，日本發射了“月亮女神”月球衛星。“月亮女神”號由主環繞器和兩枚子衛星組成，日本航天界稱為“繼Apollo工程之後最大規模的月球探測任務”。
“月亮女神”號探測器包括一個主軌道器和兩顆小衛星（一顆是中繼子衛星，一顆是“甚長基線干涉測量無線電”子衛星），主軌道器將在距離月球100公里的環形軌道上飛行。
探月軌道飛行器主艙是一個2.1 x 2.1 x 4.8米的盒形艙，盒形艙被分成了一個頂部長為2.8米的上層艙和1.2米的下層艙，上層艙稱之為任務艙，主要裝載大部分科學設備，而下層艙為推進艙。探月飛船的一邊安裝有一個太陽帆板，另一邊與太陽能電池板成90度的地方安裝有一個1.3米的高增益天線。探月飛船的頂端伸出一個12米的磁強計轉臂，任務艙的頂部和底部安裝了四個15米無線電聲波探測器天線。探月飛船總髮射質量為2885千克，這其中包括了795千克的推進劑和兩個衛星。
為探月飛船提供電源的太陽能電池板由22平方米的GaAs/Ge電池組成，可以提供3486瓦的電力，為四個容量為50伏和35安的鎳電池充電。通過高增益天線的 S波段和X波段與60米直徑地面圓形衛星接收器進行通信連接，X波段向下鏈接數據傳輸率高達10 Mbps，S波段向下鏈接數據傳輸率為40或2 kbps。四個S波段全方向天線用於向上傳輸指令，數據傳輸率為1 kbps。飛船搭載的數據記錄器容量為10 Gbytes。飛船通過散熱器、天窗和加熱器來進行熱量控制。
“月亮女神”探測器甚長基線干涉測量無線電子衛星是一個0.99 x 0.99 x 0.65米八邊形圓柱體，質量為53千克。子衛星頂端安裝了一個偶極天線。探月飛船穩定轉速為10轉/分，不帶推進裝置。電源由一個安裝在衛星側面的70 瓦硅太陽能電池板提供，可為一個13安和26伏鎳氫電池充電。子衛星上有一個X波段和3個S波段無線電源。衛星與無線電中繼衛星結合起來，可以從地面進行微分甚長基線干涉測量觀測。飛船將在100 x 800公里極地軌道上運行，有望在軌道上飛行一年時間。甚長基線干涉測量無線電衛星和無線電中繼衛星在脫離前安裝在任務的頂端。
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