中國科學(xué)院／周軍

月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，它的自轉(zhuǎn)周期與圍繞地球的公轉(zhuǎn)周期相同，因此出現(xiàn)了“潮汐鎖定”現(xiàn)象——它始終以同一面對著地球，地球上的人類因而只能看到月球表面的59%，其余41%的月球表面似乎是永遠地隱沒于黑暗之中。

正是因為地球上的人類只能看到月球的正面，很多人自然而然地想象月球的背面是其“暗面”，這一面沉浸在永久的黑暗之中。甚至曾有人想象，月球的背面是外星人探測地球的基地。

1959年，蘇聯(lián)發(fā)射的月球3號探測器拍攝到了月球背面的第一張照片，這個神秘的區(qū)域第一次為人所見。1968年，阿波羅8號載人飛船離開了近地軌道進行繞月航行，三位宇航員在月球軌道上航行了20個小時，人類第一次親眼見到了月球的背面。2009年，美國航空航天局發(fā)射的月球勘測軌道飛行器拍攝了更多高精度的月球背面照片，也依此繪制了更清晰的月球地圖。

盡管人類此前對于月球背面的形態(tài)已經(jīng)有了大致了解，但是還從沒有對這個神秘的區(qū)域進行過實地考察，因此可以說嫦娥四號對月球背面進行實地探測的科學(xué)意義尤為重要——這不僅創(chuàng)造了一個人類歷史上的第一次，它還將在月球背面進行很多獨特的科學(xué)探測和準(zhǔn)備工作。

月球的背面與正面在諸多方面都有很大不同。從外觀上看，月球多有由冷卻的巖漿形成的表面相對平滑的大面積“月海”，差不多覆蓋了月球表面17%的區(qū)域，這些區(qū)域幾乎都在月球的正面，而且出于人們目前還無法理解的原因，月球正面的輻射強度要比背面更大。而月球的背面則不僅多山，也多是各種形狀、在各個時期形成的撞擊坑。探測顯示，月球背面的月殼也比正面更厚?？茖W(xué)家們相信，在形成初期，月球處于一種熔化的高溫液體狀態(tài)，之后才逐漸冷卻下來。月球的背面冷卻速度相對更快，因此這一面的月殼厚度更大。

另外因為一直背向地球，不會受到來自地球的無線電波的影響，月球背面也是人類進行太空探測的絕佳位置，能否在這里設(shè)立天文望遠鏡？這個區(qū)域的巖石和土壤構(gòu)成與正面有何不同，人類是否能夠加以利用？這些問題，嫦娥四號都會試著尋找答案。

嫦娥四號搭載了國內(nèi)眾多高校的科學(xué)實驗項目，攜帶了攝像頭、雷達和頻譜儀等科學(xué)儀器。在著陸之后，探測器將會巡視這個區(qū)域的地形，鉆研月球背面的土壤，檢測月球土壤和巖石的成分，測量月球背面中子輻射劑量等環(huán)境參數(shù)，并研究太陽風(fēng)對于月球表面的影響。

除此之外，嫦娥四號還裝備了一個微型生物實驗室，它攜帶著一個3千克重的容器，里面裝了馬鈴薯、擬南芥等植物的種子和蠶卵，將在月球背面的微重力環(huán)境中進行生物學(xué)實驗。在生物實驗室內(nèi)把溫度維持在1至30攝氏度之間，并精確控制濕度和養(yǎng)分，讓陽光照射進來，觀察植物的種子是否能發(fā)芽，蟲卵能否順利孵化。