实现这4项科学目标，靠的是8种探测仪，其中CCD立体相机、干涉成像光谱仪为陕西造，承担上述两台科研仪器研制任务的是中国科学院西安光学精密机械研究所。
据了解，此次发射的“嫦娥一号”从火箭发射到卫星进入月球轨道大约需要10天的时间，随后还要不断调整卫星的运行姿态并逐步打开各类仪器，在正常情况下，第一张由中国人拍摄的月球照片预计将在11月下旬诞生。
立体相机首次为月球拍照
一般相机拍摄到的都是平面图像，月球表面有很大的起伏，平面图像不能获得视线深度方向上的影像数据。我国虽然是首次探月，但科学家们要求第一步就得到全月的立体图像，这给相机的研制带来很大的挑战。“嫦娥一号”所用的CCD立体相机在研制中采用了许多创新技术，并在国内外首次提出采用一个大视场光学系统加一片大面阵CCD芯片，用一台相机取代三台相机的功能，实现了拍摄物的三维立体成像。立体相机在工作时，只采集三行CCD的输出，分别获取前视、正视、后视图像，随后进行处理形成立体图像。由于立体相机固定在卫星上不能自由转动，所以它只是随卫星与月球间的相对运动，对月球表面进行扫描成像。
我国自行研制的CCD立体相机
假如没有这台先进的立体相机，按照传统的技术方案就需要在卫星上安装3台相机从3个角度对月球表面同一点拍照。但是，这样会造成有效载荷的重量的增加，由此对火箭的发射能力、卫星的体积和重量及其他配套设施的改造增加一系列技术难度，并使更多科学探测设备在卫星上搭载受到限制。同时这台CCD立体相机还以设备的小型化和轻量化提高了对空间环境的适应能力。
目前全世界已拍摄的月球立体照片数量有限且做得不完整。这次探月如果顺利进行，我们就能看到由中国人拍摄的系列全月地形地貌立体照片。
当然，对于科学家来说，月球的立体影像资料的价值远不仅仅是为了让大家能看到月球的地貌图片，科学家将根据这些立体画面划分月球表面的构造和地貌单位，制作月球断裂和环形影像纲要图，勾画月球地质构造演化史，研究月球、宇宙的起源。同时这些图像还将为我国后续的二期、三期探月工程服务，包括为下一步月球车以及宇航员登月选择着落地点提供科学依据。
“神眼”探测仪寻找月球宝物
中科院西安光机所为“嫦娥一号”定制的另一件高科技产品是干涉成像光谱仪。在我国首期探月中，采用了国际上最近十余年间才出现的干涉成像光谱仪。它具有空间分辨能力，能直接得到快视图，是一种先进的同时获取图像/光谱数据的光学遥感器，学术上称为“图谱合一”。
目前国际上仅有美国、日本等少数国家掌握它的设计、研制技术。我国是世界上首次把干涉成像光谱仪应用于月球光谱探测的国家，西安光机所的科研人员攻克了设计、研制过程中诸多技术难点，使仪器满足了探月工程的技术要求。
由于物质的属性与它的光谱密切相关，太阳光照射到月表后被漫反射，不同的物质将呈现不同的反射光谱，成像光谱仪就利用了这个原理，通过不同的反射光谱与已知的矿物典型多光谱序列图像进行比较，就可以得出探测目标矿物类型和含量信息。
干涉成像光谱仪可以对月表4种主要矿物辉石、斜长石、钛铁矿、橄榄石的含量与分布进行探测分析。通过对矿物和元素的分析可以确定月球表面主要岩石月海玄武岩、高地岩石和克里普岩的分布情况。
通过干涉成像光谱仪等探测设备对月球表面被观测元素和矿物、岩石数据的处理，可以了解它们在月球表面相应位置、类型、含量和分布，并利用探测的结果可以绘制各元素的全月球分布图，发现月球表面资源富积区，为月球的开发利用提供有关资源分布的数据，同时，通过对这些元素和月面岩石组成，为检验月球形成与演化的模型提供重要信息，为月球地质历史研究提供宝贵的资料。
