2012年12月13日，嫦娥二号飞抵距地球约700万公里远的深空，并在约3公里的相对距离与“战神”擦身而过，精确交会，获得了该小行星分辨率优于10米的清晰图像，继美国、欧空局和日本之后又一次成功探测小行星。
叶培建说，月球探测工程使我国掌握了许多深空探测技术，也新建一批基础设施。探月工程二期实施期间，我国建成两座大型地面测控站，加上其他技术，我国的深空测控通信能力得到很大提升，“能够达到距地球4亿公里的火星，具备对火星探测的远距离测控通信能力。”
“预计今年下半年将发射嫦娥三号，在月球进行科学探测，实现首次‘落月’，搭载的月球车将在月球工作3至6个月，并完成相关数据的检测和回传任务。”
叶培建认为，在2020年左右，我国有望实现月壤的采集和返回。
火星探测面临四大难题
我国目前暂无明确的火星探测计划，专家呼吁尽快开展
火星被认为是除地球外最适合人类居住的内地行星，成为国际科技大国行星探测的首选目标。
叶培建认为，国际上深空探测有两个特点：一是所有探月国家很快都进行了火星探测，包括探月稍晚于中国的印度，也已正式开展火星探测；二是本世纪迄今，火星探测次数多于月球探测，全球都很关注火星。
不过，他说，我国根据综合考虑，目前暂无明确的火星探测计划。
叶培建说，火星探测技术复杂，除要解决4亿公里之遥的深空远距离测控通信问题外，还有三方面的难题。
一、距离远，通信时延长，信号来回需要46分钟；飞行时间长，从地球飞往火星单程就需要10个月；在“日凌”，即太阳、地球、飞行器在同一条直线上的时候，太阳辐射将影响通信，而火星探测器在飞往火星途中，“日凌”现象对测控通信的影响将达2个月左右。
这要求火星探测器，在飞往火星途中及开展深空探测任务时要具备“自主管理”、“自主导航”的能力。
二、由于距离遥远，测轨精度必定降低，需要采取新的技术方法，来保证探测器近火制动的准确性。
三、研制火星探测器，需要知道火星表面温度、大气等环境情况，而目前人类对火星了解还太少。
叶培建认为，国际合作可以让深空探测资源得以充分利用，“但自主进行的深空探测则显示了一个国家的科技实力，我们有必要尽快实施独立自主的火星环绕探测”。
叶培建表示，我国有探月工程掌握的关键技术作为基础，也具备了自主开展到达距地球约4亿公里远的火星探测前提条件，尤其是地面测控系统建设的64米大口径天线完善了我国深空测控网，为火星探测任务的实施提供了基础条件。
目前月球是我国深空探测的主要目标。根据设想，叶培建表示，探月工程将在2020年前完成“绕”、“落”、“回”三个步骤。相关专家也论证我国2025年实现首次载人登月的可行性。
叶培建认为，这些深空探测发展目标实现后，我国将突破和掌握开展深空探测所需的一系列关键技术，获得一批自主创新的深空探测科学成果，为长远的深空探测科学研究和航天活动奠定坚实的技术、物质和人才基础，并带动相关产业发展。
叶培建说，在深空探测方面，我国目前缺乏系统的中远期规划，探测范围和探测方式还有待大力拓展，深空探测技术能力和技术储备仍不足。