2019年1月3日，中國研制的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功降落在月球背面，實(shí)現(xiàn)了人類歷史上與月球背面的第一次“親密接觸”。

我們都知道，由于地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，月球只有一面永遠(yuǎn)對(duì)著地球，即正面，另一面則稱之為背面。其實(shí)，人類早在1959年就通過蘇聯(lián)發(fā)射的“月球3號(hào)”衛(wèi)星看到了月球背面的模樣，但數(shù)十年來，都只是遠(yuǎn)觀。

而通過一系列的探索，我們得知，無論從物質(zhì)成分、形貌構(gòu)造還是巖石年齡，月球的正面和背面都有很大的差異。比如，從成分上看，月球正面的月海玄武巖覆蓋面積約占正面的60%，而背面幾乎都是高地斜長巖，月球上有22個(gè)月海，19個(gè)分布在月球正面，只有3個(gè)很小的月海分布在背面;從形貌構(gòu)造上看，背面撞擊坑的密度也要明顯大于正面。所以我們必須到月球的背面去，看看完整的月球。

完整的月球史

是“為人類提供完整的月球歷史！”歐陽志遠(yuǎn)院士對(duì)于登陸月球背面這樣說道。月球的正面，阿波羅采了6次樣，前蘇聯(lián)采了3次樣，明年，中國也將在月球正面采樣，“月球東南西北各個(gè)角的樣本都有了?！彼f，月球正面的歷史我們都很清楚，但最古老的那一段在月球正面得不到，它埋藏在月球背面的深坑中。為此，必須去月球背面，“把月球完整的歷史提供給所有人。”

我們都知道，月球蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)和能源資源，開發(fā)和利用月球資源是人類進(jìn)行月球探測(cè)的源動(dòng)力之一。由于地球遮擋了侵襲月球正面的太陽風(fēng)，月球背面卻毫無遮攔，因此，嫦娥四號(hào)對(duì)月球背面地形地貌、礦物組份、巡視區(qū)淺層結(jié)構(gòu)、地幔物質(zhì)等進(jìn)行科學(xué)探測(cè)與研究，將為月球資源的開發(fā)利用提供極具價(jià)值的第一手資料。

月球上的天文臺(tái)

去月球背面，接收來自宇宙各個(gè)時(shí)期的信號(hào)去月球背面，接收來自宇宙各個(gè)時(shí)期的信號(hào)

在嫦娥四號(hào)的著陸器上，把原本的月基望遠(yuǎn)鏡（MUVT）換成了低頻射電頻譜儀（LFS）。歐陽院士說，此次嫦娥四號(hào)要登陸月球背面，就得充分發(fā)揮月球背面的優(yōu)勢(shì)，那就是有一段來自宇宙的電磁波，我們稱之為低頻射電，受地球電離層的影響，只能在那里才能收到。

月球正面把地球發(fā)出的干擾阻擋住，使得月球背面非?！案蓛簟?。他說，這是科學(xué)家夢(mèng)寐以求的測(cè)量位置，所有科學(xué)家到月球背面后要干的第一件事就是接收各種長波、短頻的無線電信號(hào)，因?yàn)檫@里頭包含著來自宇宙起源和宇宙各個(gè)時(shí)間段的信息。

此外，月球背面沒有來自地球的無線電波的干擾，是進(jìn)行射電天文觀測(cè)的最佳場(chǎng)所，如果能利用這一自然地形架設(shè)無線電望遠(yuǎn)鏡，就好像把“天文臺(tái)”搬到了月球背面。嫦娥四號(hào)著陸器在月球背面軟著陸后，將開展月基低頻射電天文觀測(cè)研究，預(yù)期還可以獲得一批原創(chuàng)性的科學(xué)成果。

破謠：月球背面沒有外星人

自從中國宣布嫦娥四號(hào)將登陸月球背面，歐陽院士說，他就收到了無數(shù)關(guān)于月球背面的信，這些信里說，月球背面有外星人。除了一些書籍傳言，一些不實(shí)的新聞報(bào)道也為月球背面蒙上了神秘、詭異的面紗。其中，引起世界轟動(dòng)的一次是1988年4月5日，《世界新聞周刊》在一篇名為《WORLD WAR 2 BOMBER FOUND ON THE MOON！》的新聞報(bào)道中，刊登了一張照片，說二戰(zhàn)時(shí)期，美國的轟炸機(jī)群經(jīng)過百慕大三角時(shí)，一架轟炸機(jī)無故失蹤，被外星人劫持到了月球背面的撞擊坑中。

他隨后解釋說，那個(gè)坑，是阿波羅11號(hào)拍攝的代達(dá)羅斯撞擊坑，直徑93KM，深度3KM，位于5.9。S，179.4。E。按照這個(gè)尺寸，那個(gè)飛機(jī)機(jī)長得有50KM，機(jī)翼展開寬度大概在60KM左右。他說，月球背面絕不是詭異、神秘的，什么都沒有，才是它真正的面貌。

背面，有多難？

之所以月球背面如此人跡罕至，就在于這里的特殊環(huán)境讓探測(cè)器登陸難度極大增加。相比于六年前嫦娥三號(hào)的那次月球正面著陸，嫦娥四號(hào)這次堪稱“盲降”。

3日10時(shí)15分，科技人員在北京航天飛行控制中心發(fā)出指令，嫦娥四號(hào)探測(cè)器從距離月面15公里處開始實(shí)施動(dòng)力下降，7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)，逐步將探測(cè)器的速度從相對(duì)月球1.7公里每秒降到零。在6～8公里處，探測(cè)器進(jìn)行快速姿態(tài)調(diào)整，不斷接近月球;在距月面100米處開始懸停，對(duì)障礙物和坡度進(jìn)行識(shí)別，并自主避障;選定相對(duì)平坦的區(qū)域后，開始緩速垂直下降。約690秒后，嫦娥四號(hào)探測(cè)器自主著陸在月球背面南極一艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)。落月過程中，降落相機(jī)拍攝了多張著陸區(qū)域影像圖。

據(jù)介紹，嫦娥四號(hào)首選著陸區(qū)為月球南極一艾特肯盆地。與嫦娥三號(hào)平坦的虹灣著陸區(qū)相比，艾特肯盆地的地形崎嶇得多。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，虹灣著陸區(qū)的地形起伏僅800米，而艾特肯盆地的地形起伏達(dá)到6000米，而且充滿大大小小的撞擊坑。這就對(duì)探測(cè)器著陸區(qū)的選擇和著陸精度提出更高要求。

嫦娥四號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫澤洲介紹說，嫦娥三號(hào)的著陸軌跡是一條拋物線，而為適應(yīng)這次著陸區(qū)域的崎嶇地形，嫦娥四號(hào)采取了近乎垂直的著陸軌跡，以準(zhǔn)確測(cè)量自身所處的高度。

嫦娥四號(hào)這次任務(wù)的另一大難點(diǎn)是著陸區(qū)在月球背面，使探測(cè)器無法同地球直接通信，必須通過中繼星“鵲橋”進(jìn)行中繼。尤其是在下降過程中，著陸器也不能對(duì)地直接通信，只能通過中繼星進(jìn)行操作。所有信息傳輸都需要在“鵲橋”的中轉(zhuǎn)下完成，無疑極大增加了落月任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)介紹，這個(gè)中轉(zhuǎn)過程會(huì)產(chǎn)生60秒左右的時(shí)間差，而整個(gè)落月過程僅有600秒左右，落月速度又十分快，如果通過地面人工干預(yù)的方式讓嫦娥四號(hào)安全落月，那么等地面指令發(fā)送過去，它的狀態(tài)已經(jīng)跟指令發(fā)出時(shí)完全不同了。因此嫦娥四號(hào)只能通過提前輸入的落月信息，在測(cè)距測(cè)速等設(shè)備的幫助下自主導(dǎo)航落月。對(duì)地面人員來說，這個(gè)過程近乎“盲降”。為防止在最緊張、不可逆的月球背面著陸過程中“鵲橋”出現(xiàn)問題影響數(shù)據(jù)上傳，這次特意設(shè)計(jì)了延時(shí)數(shù)據(jù)注入功能，就是提前把要注入著陸器計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送到著陸器上的某個(gè)地方暫存，這個(gè)數(shù)據(jù)包帶有時(shí)間標(biāo)簽，待到著陸器上的時(shí)間和該標(biāo)簽相同時(shí)，數(shù)據(jù)便自動(dòng)注入。

嫦娥四號(hào)在月球背面降落，對(duì)于這片處女地，在科學(xué)上將會(huì)有很多新發(fā)現(xiàn)。（編輯/高緯時(shí)）