2019年1月3日10時(shí)26分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮卡門(mén)撞擊坑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器首次在月球背面軟著陸。

發(fā)射成功現(xiàn)場(chǎng)（圖源：我們的太空微博）

它對(duì)中國(guó)探月、乃至整個(gè)人類(lèi)探月，到底有多大意義？本文十大看點(diǎn)為你全方位解讀。

看點(diǎn)一：為什么選擇探測(cè)月球背后？

地球上每天都有無(wú)數(shù)人舉頭望明月，對(duì)著它發(fā)出各式各樣的感慨。但極少有人意識(shí)到，從他們第一次看到月亮至今，除了月亮“形狀”（月相）的變化，月球表面的“圖案”其實(shí)從來(lái)沒(méi)變過(guò)，甚至最早人類(lèi)遠(yuǎn)祖古猿看到的月亮和今人并無(wú)區(qū)別。

動(dòng)圖：NASA的深空天氣探測(cè)衛(wèi)星在150萬(wàn)千米外日地拉格朗日點(diǎn)“定點(diǎn)”觀察而來(lái)的月球掠過(guò)地球，可以明顯看到月球只有一面對(duì)著地球（圖源：NASA）

道理很簡(jiǎn)單：

通過(guò)億萬(wàn)年的努力，巨大的地球把月球牢牢得實(shí)現(xiàn)了潮汐鎖定，使它圍繞地球一圈的公轉(zhuǎn)周期完全等于自身轉(zhuǎn)動(dòng)。從地球上就只能看到當(dāng)初它被固定朝向地球的一面。雖然由于月球天平動(dòng)和視差現(xiàn)象可以瞥見(jiàn)一小部分背面，但絕大部分都是看不到的。我們稱之為“月球背面”，在一些文藝作品中，還被藝術(shù)得稱為“月之暗面”。需要注意的是，月球背面也能被太陽(yáng)照到，并不“暗”，只不過(guò)人類(lèi)看不到而已。

看點(diǎn)二：“我選擇著陸月球背后，不是因?yàn)樗?jiǎn)單，而是因?yàn)樗y”

人類(lèi)月球探測(cè)、甚至人類(lèi)航天的巔峰就是大名鼎鼎的阿波羅登月工程，它留下了載入史冊(cè)的三句話：

肯尼迪總統(tǒng)說(shuō)過(guò)兩句：“我們要在這個(gè)十年結(jié)束前，把宇航員送上月球，再安全送回來(lái)”，“我們選擇登月，不是因?yàn)樗?jiǎn)單，而是因?yàn)樗茈y”。

經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)航天人的努力，終于在1969年7月20日，由阿姆斯特朗說(shuō)出了最著名的那一句：“這是我的一小步，卻是全人類(lèi)的一大步”。

到中國(guó)嫦娥三號(hào)時(shí)，人類(lèi)已經(jīng)在月球正面有過(guò)20個(gè)著陸器，然而背面為0（圖源：Wikipedia）

但是，所有的阿波羅載人任務(wù)、甚至蘇聯(lián)和美國(guó)的其他無(wú)人著陸月球任務(wù)都集中在月球正面，對(duì)這里人類(lèi)已經(jīng)了解得非常多?，F(xiàn)在，不僅頂級(jí)科學(xué)家可以每天用激光精確監(jiān)測(cè)地月距離和表面情況，普通天文愛(ài)好者也可以用望遠(yuǎn)鏡了解月球正面的每一個(gè)月海、每一座環(huán)形山。阿波羅計(jì)劃甚至送了12名宇航員登陸月球正面、還帶回了382千克的單體樣本。

之所以一直探測(cè)正面、在正面著陸，卻從不去背面，一個(gè)重要原因就是背面著陸的難度大大難于正面。

因?yàn)樘K美太空競(jìng)賽的走向逐漸變成“耗資不菲但收獲有限”，二者先后放棄了月球探測(cè)。也給人類(lèi)的月球探測(cè)留下了一個(gè)大挑戰(zhàn)：誰(shuí)能成功著陸月球背面？我們要因?yàn)殡y，就不去了嗎？

嫦娥四號(hào)做出了回答：“我選擇著陸月球背后，不是因?yàn)樗?jiǎn)單，而是因?yàn)樗y”。

看點(diǎn)三：月球背后探測(cè)會(huì)給科研界帶來(lái)什么？

直接劃重點(diǎn)：

a. 月球背面幾乎全是環(huán)形山/隕石坑（97.5%），比正面多得多（69%），形成原因和目前的情況只有理論解釋?zhuān)狈?shí)地驗(yàn)證；

b. 月球背面南極-艾特肯盆地，是太陽(yáng)系第二大超級(jí)隕石坑，早在1998年，NASA的月球勘探者號(hào)就發(fā)現(xiàn)這里存在水冰，而且更接近月球最原始的情況；

c. 嫦娥四號(hào)實(shí)際著陸地點(diǎn)位于該區(qū)域中部的馮·卡門(mén)環(huán)形山，它以錢(qián)學(xué)森的恩師的名字命名。這里經(jīng)過(guò)了強(qiáng)烈碰撞，極可能曾經(jīng)被熔巖淹沒(méi)，各類(lèi)物質(zhì)含量豐富，或許留有月幔最原始的成分，保留了月球最深層的秘密；

d. “月球上氦三能量開(kāi)發(fā)可供人類(lèi)能源需求XX萬(wàn)/億年”的說(shuō)法，相信大家已經(jīng)看過(guò)很多了，而理論上月球背面環(huán)境更容易產(chǎn)生氦三；

e. 月球背面有天然的“屏蔽”，沒(méi)有任何來(lái)自地球的輻射干擾，這意味著它有著無(wú)比完美的安靜環(huán)境做天文觀測(cè)；

f. 月球背面的月壤也極有可能與正面大不相同。

月球正面（左）和月球背面（右）看起來(lái)截然不同（圖源：NASA）

以上，基本意味著第一個(gè)實(shí)現(xiàn)月球背面著陸的探測(cè)器將會(huì)收獲眾多獨(dú)特的科研成果，對(duì)世界航天和天文界都將是巨大的貢獻(xiàn)。

看點(diǎn)四：月球擋住了，信號(hào)咋辦？

既然月球擋住了背面，就要布置一顆信號(hào)中繼衛(wèi)星，為著陸器做準(zhǔn)備和全程信號(hào)支持。從上個(gè)世紀(jì)六十年代開(kāi)始，NASA就一直在提設(shè)想、論證，但從未實(shí)踐過(guò)。目前，中國(guó)已經(jīng)完成了這一任務(wù)：早在今年5月份，就成功部署了“鵲橋號(hào)”中繼衛(wèi)星，在月球背后6.5萬(wàn)公里之外的地月拉格朗日二點(diǎn)附近Halo軌道簇上運(yùn)行。

鵲橋號(hào)中繼星與地球、月球的軌道關(guān)系（圖源：吳偉仁等）

這是人類(lèi)歷史上首個(gè)月球信號(hào)中繼衛(wèi)星，架起了地球和月球背后的“鵲橋”，它將全程見(jiàn)證嫦娥四號(hào)的探測(cè)過(guò)程，也將負(fù)責(zé)嫦娥四號(hào)的全程通信。

看點(diǎn)五：著陸區(qū)域到底有多復(fù)雜？

月球背面隕石坑密布、尤其南極-艾特肯盆地的地形和高程圖異常復(fù)雜，對(duì)各種配合著陸傳感器的系統(tǒng)要求很高。尤其是高度方面的變化速度超過(guò)了以往任何一次著陸，最大落差高達(dá)16.1千米。馮·卡門(mén)環(huán)形山屬于其中一塊核心區(qū)域，對(duì)嫦娥四號(hào)而言，相當(dāng)于翻越崇山峻嶺來(lái)找它。

如果把此前探測(cè)器在月球正面的著陸情形描述為小船輕輕劃過(guò)湖面，嫦娥四號(hào)在月球背面的著陸就好比在風(fēng)暴洋中沖浪，難度不可同日而語(yǔ)。

南極-艾特肯盆地的地形圖復(fù)雜程度遠(yuǎn)超其他地方，圖中標(biāo)注處即馮·卡門(mén)環(huán)形山（圖修改自：Garrick-Bethell and Zuber）

為了成功著陸并釋放月球車(chē)探測(cè)，所克服的難度和意義可想而知。