shi兔子
嫦娥四號月球探測器已經於今天凌晨2:23從我國四川西昌衛星發射中心成功發射，預估一個月之後將登陸月球的背面，那為什麼要選擇月球背面登陸？卻不選擇我們都能看到的月球正面呢？這主要是有以下幾方面的考量。
首先必須說一下月球的正面和背面之分，其實月球作為一個球體，並沒有正面和背面的分別，這樣的分別是人類給它們加上去的，因為月球已經被地球潮汐鎖定，所以它只能以一面向著地球，因此自古以來，我們只能看到月球的一面，漸漸的人們就約定俗成地把能看見的月球的一面稱為月球的正面了，而相對應的也就把看不到的一面稱之為月球的背面了。
嫦娥4號月球探測器之所以選擇月球的背面登陸探測，主要還是基於以下方面的考量：
第一，月球背面還是人類尚未開發的處女地，相對於月球的正面，這裡還有著太多的未知，因此也有了更多的可能。平時我們拿普通望遠鏡就可以看到月球的正面，用大型天文望遠鏡就可以看清月球正面的細節，然而在地球上卻不可能看到月球的背面，只能通過繞月飛行才能看到月球的背面，而且迄今為止人類並沒有在月球背面實地探測過，嫦娥4號探測器選擇月球背面降落，實地考察這裡的情況，不但具有開創意義，更可以發現這裡更多的信息。
第二，由於月球的背面一直處於地月系的外圍，所以這裡受到的小行星等天體的撞擊比較頻繁，因此天文學家們認為在月球的背面埋藏著太陽系形成的初始信息，在這裡展開研究，可以瞭解太陽系初期的狀況。
第三，我們都知道月球上有著很多的氦-3能源，氦-3是氦元素的一種同位素。它可以和氫的同位素氘發生核聚變反應釋放能量，是一種高效的核反應原料，如果用這種材料進行發電的話，只需要幾十噸就夠全球每年的發電所需了，但是地球上的儲量只有半噸，月球上的儲量則在百萬噸以上，未來人類實現聚變發電很可能首先選擇氦-3，而相對月球正面來說，月球的背面有著更多的氦-3能源，這是因為太陽風在吹拂月球背面時不會被地球遮擋，太陽風中的氦3可以充分的沉積在月球背面的月壤中。嫦娥四號可以在月球背面詳細探測月壤的性質，為今後月球資源的開發利用打下基礎。
第四，月球的背面有著良好的天文觀測環境，為天文學家們提供極佳的天文觀測機會。由於月亮圍繞地球運行，它有時會在地球軌道的內側，這時候月亮的背面會受到太陽光的照射，而月球的正面只會受到地球反射的太陽光的照射，有時月亮也會位於地球軌道外側，這時候月亮的背面就不會受到太陽光的照射，同時月球的背面也不會受到地球反光的照射，這個時候就給我們探測宇宙宇宙深空創造了極佳的條件，是如果在月球的背面安裝大型宇宙深空望遠鏡的話，將會有很好的避免太陽和地球電磁波輻射的機會，有利於科學家們研究外太陽系和遙遠宇宙的信息。
科普大世界
首先慶賀嫦娥四號成功發射！
因為嫦娥三號已經在月球正面著陸了。那就是2013年的玉兔，大家還記得嗎？
嫦娥三號，是在五年前的12月2日凌晨從西昌衛星發射中心發射，歷經大約12天的飛行，成功實現月球軟著陸，玉兔號月球車走出嫦娥三號，成為人類重返月球的重要象徵。玉兔號月球車在月球上工作了972天，遠遠超過設計壽命，於2016年7月31日退休。
而嫦娥四號選擇月球背面，是因為月球背面，對太空探索具有特別的意義。
登陸月球正面，只是我國月球探測計劃的試水而已。在這個過程中，積累經驗並證明我們有能力登月。但相比起月球的正面，實際上月球背面具有一些更獨特的價值，比如很早就有科學家建議，在月球背面架設一個大型射電望遠鏡，月球可以保護它免受來自地球的無線電干擾，而且還能探測被地球大氣遮擋屏蔽的長波低頻信號，對於人類探索太空大有好處。
嫦娥 4 號上就搭載有相應設備，射電天文學家們都翹首以盼這次任務的成果，因為這是人類首次在月球背面上開展低頻射電天文觀測，有望填補人類在100~ 1000 kHz 射電天文頻段觀測的空白，至於會不會有啥大新聞？這個現在還不知道，如果真有大新聞，或許將激勵世界強國們，都參與到月球背面的建設中，讓人類開啟真正的太空之旅。
但是，月球背面對地球無線電信號的屏蔽，同時也是登陸月球背面的難處，這會讓月球車喪失和地球通訊的能力，正是因為這個難題，此前美蘇探月，都只登陸月球正面，就是這個原因。蘇聯雖然沒有派人上月球，但蘇聯同樣發射了月球車登陸月球。
那麼，我國科學家將怎樣解決這個問題呢？
解決的辦法也很簡單，那就是先發射一顆衛星到月亮旁邊去，這顆衛星既要能和月球背面的月球車通訊，又要能和地球通訊，類似於我們生活中WIFI的橋接。通過這樣的中轉之後，我國科學家就能控制嫦娥四號的著陸，以及登陸月球的月球車 。
鵲橋通信衛星的成功發射和入軌，是嫦娥四號登陸月球背面的前提。
2018年5月21日，鵲橋通信衛星成功發射，並在6月15日成功到位，進入地月之間的L2拉格朗日位置，這個位置能讓衛星穩定的呆在這裡，不受地球和月亮引力的影響而導致軌道改變，同時還能和月球背面以及地球通訊，而且光照條件好，有充足的陽光可以給電池充能，簡直是探測月亮背面的戰略必爭之地。
現在，萬事俱備，只欠登月。
祝嫦娥四號的月球之旅平平安安，取得豐碩成果。
三思逍遙
月球背面是人類還未曾探測到的神秘領域，即使是當年的阿波羅11號的宇航員，也沒能把歷史性的腳步留在月球背面。因此，嫦娥四號這次發射成功，其實是開創了人類航天史上的一項紀錄的，登陸月球背面尚屬人類首次實現。
嫦娥四號登陸月球背面，擔負的探測任務很多：一是在登陸之前的“環繞月球飛行”研究，拍攝月球背面的整體圖像，這些圖像勢必要比天文望遠鏡觀測到的更加高清。二是著陸之後測量月面的地表溫度、檢測構成月球土壤的化學物質、從月球背面觀測太陽系其他星體，這就是它這次奔月之後長時間駐留期間的科研任務。
（阿波羅登月看似輝煌無比實際上登陸地點都是正面）
另外，嫦娥四號搭載的月球車與它的姊妹航天器“玉兔”一樣，執行完任務之後也要在月球背面永久休眠。這樣一來，月亮的正面和背面，就都有中國航天人留下的紀念品了。未來，中國後續的探月項目將開發有返回功能的探測器，也就是升級版的嫦娥能夠從月球表面騰空而起，帶著2公斤左右的月岩樣品返回地球，讓科學家們好好研究一番。
利刃軍事
出品：科普中國
製作：寒木釣萌
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
中國的探月工程，最終要實現的目標，一是以機器人為代表，在月球建立無人月球科考站;二是載人登月;三是在月球建立有人基地。
為順利實現這些目標，中國前期已經發射了嫦娥一號，嫦娥二號和嫦娥三號。而現在，嫦娥四號已經升空！
嫦娥一號軌道示意圖，圖片來自中國探月與深空探測網。
嫦娥一號的主要任務是“繞”，也就是開展繞月探測，任務結束後，嫦娥一號於2009年3月1日受控撞月。
嫦娥二號軌道示意圖，圖片來自中國探月與深空探測網。
嫦娥三號軌道示意圖，圖片來自中國探月與深空探測網。
嫦娥二號、三號和四號的主要任務是“落”，也就是實現月球軟著陸和月面巡視勘察。
嫦娥四號
跟二號和三號不同的是，嫦娥四號是首次在月球背面著陸，並放出無人月球車，難度遠超以往。
從距離地球160萬公里外的太空，深空氣候觀測衛星拍攝的月球畫面上，只能看到月球背面，圖片來自NASA/EPIC。
由於潮汐鎖定，自人類誕生以來，就從未有人在地球上見過月球背面，無形中，這給月球背面蒙上了一層神秘的面紗。
圖為潮汐鎖定示意圖，從地球上看不到月球背面。
圖為非潮汐鎖定示意圖，這種情況下能看到月球背面，圖片來自Stigmatella aurantiaca。
雖然歷史上已經有多顆環月探測器對月球背面進行了遙感探測，但至今從未有航天員或探測器在月球背面著陸並進行實地探測。
相對於正面，在月球背面軟著陸的難度要大得多。原因是，月球擋住了電磁波，使得地球上難以遙控和指揮背面的探測器。
嫦娥未動，鵲橋先行
為解決這個大難題，2018年5月21日，中國已提前發射了鵲橋號中繼衛星，此刻，它正運行在地月系第二拉格朗日點的Halo軌道上。
鵲橋號始終位於月球背面，提供信號中繼服務，圖片來自吳偉仁等。
地月系的第二拉格朗日點是地球和月球的引力平衡點，在這個點周圍，衛星只需耗用極少的燃料就能長期維持在軌道上。而鵲橋號是世界上第一顆運行於地月第二拉格朗日點的通信衛星，在95%的時間裡，鵲橋號既面對月球的背面，又同時面對地球，完美充當數據傳輸的中繼站。
困難多但優勢明顯
雖然在月球背面進行探測難度不小，但月球背面的好處也十分明顯。
大名鼎鼎的500米口徑球面射電望遠鏡FAST，其工作頻率在70MHz至3GHz之間。要想在地球上進行頻率低於10 MHz的射電天文觀測是一件極其困難的事，原因來自於地球電離層的干擾。
即使是在大氣層上空的地球軌道上，甚至是在月球正面進行射電天文觀測時，同樣也會受到地球電離層、閃電、極光，以及人工無線電的干擾。
但在月球背面建立射電天文觀測站，則來自地球上的這些干擾就能迎刃而解。
超300攝氏度溫差
月球上晝夜溫差超過300攝氏度，為抵抗夜晚的低溫，嫦娥四號上的月球車配置兩種能源系統，一是兩翼的太陽能面板，可在白天時進行發電。二是鈈238同位素溫差發電器，發電的同時提供源源不斷的熱量，以抵抗月球上最低零下196℃的低溫。
圖為正放出大量熱量的鈈238，圖片來自Cournoyer。
鈈238半衰期為87.74年，衰變時釋放阿爾法粒子，同時放出大量熱，可自燃。溫差發電器正是利用鈈238發出的熱來發電。
嫦娥四號的著陸點為月球南極，且處於月球背面艾特肯盆地內的某個撞擊坑。
艾特肯盆地直徑大約2500公里，深13公里，從坑底最深處到最高壁頂處落差大約16公里，這是太陽系已知的最大撞擊坑之一，同時也是月球上最大、最深和最古老的撞擊盆地。
圖為月球南極且大部分處於月球背面的艾特肯盆地，紅色代表高海拔地區、藍色為低海拔地區，圖片來自Ittiz。
相信，當嫦娥四號上的月球車對這個古老盆地進行各種科學探測後，關於月球，以及這個月球上最大盆地內的一些秘密會被揭曉出來。
寒木釣萌
目的很簡單，就是為了超越美國的太空科技！因為在上世紀美國登月計劃中，美國宇航局全部的11次載人任務都沒有選擇在月球背面 著陸，而都是在地球上能看到的月球正面進行著陸和研究的，也就是說月球還有一半的土地對人類來說是神秘的區域。那麼問題來了，我們想要超越美國成為世界第一的載人航天大國，僅僅在月球正面登陸是遠遠不夠的，這充其量還是追隨美國的影子罷了！
（我們就是為了超越阿波羅計劃才選擇背面著陸的）
在月球背面著陸探測器不是最終目的，終究還是為了載人登陸月球做準備。我國已經通過嫦娥三號軟著落月球表面驗證了
載人登陸的相關技術，而這次嫦娥四號計劃的輔助設備“鵲橋號中繼衛星”算是另一項進步，它解決了月球背面與地球上的通訊技術問題。鵲橋號早在幾年前就已經升空目前狀態良好，相信嫦娥四號登陸之後就輪到我們的航天員登陸月球了。
（月球的背面早已不是秘密，卻從未有人登陸過）
這樣就能超越當年的阿波羅計劃嗎？答案是肯定的，只有在月球背面登陸月球才算是真正超越了當年
“阿波羅計劃”的輝煌。當年，美國航天局缺乏資金髮射“中繼衛星”，繼而無法保證宇航員到達月球背面後的生命安全，直到最後也不敢嘗試在月球背面人工登陸。
（從中繼衛星的視角看月球背面和地球）
阿波羅計劃的最後一次登陸飛船為阿波羅17號，它的指令長“哈里森·施密特”希望此次計劃不在月球正面著陸，而是在月球背面著陸一舉超越之前的所有任務成就。但是他要面臨的問題是非常棘手的，原因就是當時沒有月球背面的中繼衛星幫助通訊，由於信號被月球自身遮擋，飛船著陸和起飛都只能由航天員自己完成，在沒有地面指令臺提供各種數據支持的情況下，這是非常危險的。為了安全起見美國航天局拒絕了哈里森·施密特的提議，這是阿波羅計劃的遺憾，也是我們超越它的唯一契機！
利刃巨透社
嫦娥四號的這次登月任務的核心，就是去探索月球背面這一地球人還不曾涉足的神秘領域，任務既定，嫦娥她必須要選擇在月球背面著陸。如果在像上將嫦娥三號那樣在月球正面著陸，她是不具備“自駕遊”到月球的那一面去執行科研任務的能力的。嫦娥不是電影《阿甘正傳》裡退役的阿甘，她不具備在美國東西海岸之間跑三個來回的能力，即使是月球車有時間去跑，途中的機械損耗也是她承受不起的。
美國的“阿波羅11”號宇航員當年，沒有選擇在月球背面登陸，主要是因為當時是登月項目初始期，需要先研究月球正面的情況，再推進到月球背面，但是當阿波羅17號任務之後，美國停止了載人項目，與月球相關的多是一些撞擊試驗。出現這種情況，本文分析主要是當時的登月科研需求不足，軍民領域需求下降，導致美國中止項目。如果美國繼續實施，那麼嫦娥四號這次創造的人類航天史紀錄可能說是美國人的。
嫦娥在登陸月球背面之後的任務主要是研究月球表面溫度、分析月球土壤構成、在月球背面觀測銀河系其他天體，以及科研數據的傳輸任務。可以說，在嫦娥四號的搭載的月球車像上一次的“玉兔號”那休眠之前，要完成的任務是非常艱鉅的，這期間，也要防止出現故障，還要有故障排除的相關預案。
軍林天下
嫦娥四號著陸器和巡視器（月球車）將在2018年12月8日凌晨2:14-2:36分，在西昌發射中心搭載長征三號火箭🚀，實現世界首次月球背面著陸，在南極艾特肯盆地軟著陸巡視勘察。
美國雖然從1969年曾有過6次載人登陸月球，但僅侷限在月球正面著陸，由於各種原因，對月球背面還未涉足。中國的嫦娥四號月球巡視器明天就要開墾這片荒地了。
為什麼要在月球背面登陸？
登陸月球背面其實比登陸月球正面難度更大，因為月球本身的障礙，不能直接向地球上發射信號，地球上也無法獲知月球探測器的情況，便不能監控和操作月球艙順利著陸。因此如果要讓嫦娥四號安全在月球背面登陸，首先需要建立一個能與地球保障實時通訊的月球拉格朗日中繼器（鵲橋號）。
月球背面才是真正能對宇宙進行射電觀測的“風水寶地”
天文界都認為，月球背面雖然隕石坑更多，但月球背面有安靜的環境，沒有太陽☀的輻射，也沒有地球上及月球正面電磁信號的干擾。遙遠宇宙中的天體電磁信號非常微弱，只有在安定的環境下建造望遠鏡，才能有效的捕捉到難以分辨的電磁信號，為研究星雲演變,恆星誕生及外星生命等提供重要數據。
月球背面的地質結構比正面更加古老，那裡保留著最初的月球形態，在研究地球和月球初期地質歷史有重要的意義。由於自然氣候和地質運動，地球最初的地質形態早已蕩然無存，而在月球背面得到了完好的保留。
預祝嫦娥四號順利登陸月球！
弄潮科學
嫦娥四號最初設計其實是，嫦娥三號的備份衛星。假如嫦娥三號任務失敗，它就要用於執行嫦娥三號的無人登月和釋放月球車的任務。
結果嫦娥三號完滿完成了既定任務，所以嫦娥四號便無需再執行初始設計的任務，於是就改變計劃把它改造成登陸月球背面的任務。不過這除了對嫦娥四號本身的改造，還有釋放中繼衛星，因為月球背面與地球是不能直接通信的，所以原計劃嫦娥四號是在嫦娥五號之後才發射的，結果嫦娥五號因故延遲發射，因此嫦娥四號就又變成按編號順序發射了。
月球背面是人類探測器從未涉足的，雖然有嫦娥二號的高清晰月表圖像，但畢竟不如直接月面探測，關鍵是嫦娥四號是現成多出來的備份星，不需要太多額外經費。
預祝嫦娥四號任務完美成功。我國將成為第一個無人登陸月球背面實施月面勘探的國家。
星宇飄零2099
今日凌晨2時23分在西昌衛星發射中心長征三號乙運載火箭搭載嫦娥四號探測器成功發射，首先恭喜我國的探月工程再創佳績。
我國的探月工程（嫦娥工程）初期按照“繞、落、回”三個步驟進行，一期工程嫦娥一號實現繞月；二期工程嫦娥二號、三號實現月球軟著陸；三期工程嫦娥五號、六號實現攜月岩返回。在上邊的三期工程中可能並沒有看見嫦娥四號，其實在嫦娥三號發射成功後嫦娥四號作為它的備份星並不準備發射。在2015年的時候經相關專家學者討論最後確定發射嫦娥四號並準備在月球背面實現軟著陸。
嫦娥三號的月球車玉兔號著陸在月球正面虹灣區，這裡是月球正面。
由於人類從未在月球背面進行過軟著陸，同時嫦娥三號已經實現了在月球正面軟著陸，由於月球不同區域有不同的性質和特點，綜合考慮最後選擇在月球背面南極附近的艾特肯盆地。這是月球上最大的撞擊坑直徑可達2500公里,深約13公里。
由於月背登陸信號隔斷，嫦娥四號工程需要發射中繼星，也就是在今年的五月份已經提前發射做好準備。鵲橋號中繼星在地月的L2點上，正如其名為地球和嫦娥四號的月球車搭上一座鵲橋。
以上就是我的簡單回答，這裡是科學黑洞，感謝你們的關注與點評！圖片來源網絡侵刪。
科學黑洞
嫦娥四號原來是嫦娥三號的備份星，也就是說如果嫦娥三號發射途中出了故障，那麼嫦娥四號就會馬上接替嫦娥三號完成任務，但後來我們都知道，嫦娥三號任務取得了圓滿成功，所以我國才決定讓嫦娥四號發揮餘熱，前往月球背面進行登陸。
我國的嫦娥工程是一項長期的系統化工程，最終目的是在月球上建立基地，而在建立基地之前需要對月球進行全面的瞭解與探測，所以嫦娥四號登陸月球背面就也在情理之中了，因為人類目前還沒有一個探測器到達過月球背面，我國剛好可以讓嫦娥四號變成第一個吃螃蟹的人，同時加深對月球的瞭解。
自古以來人類在地球上都只能看到月球的正面，月球背面由於潮汐鎖定的原因無法被直接看到，目前為止人類對月球背面的瞭解僅限於前蘇聯和美國拍攝到月球背面圖片，所以派一個探測器上去就很有必要了。
月球背面不僅神秘，而且比正面更適合進行射電望遠鏡觀測，因為在月球背面是無法直接和地球聯繫的，所以地球的電磁波也不會干擾到月球背面，這樣一來射電望遠鏡就可以在幾乎無人為干擾的情況下進行深空探測。
月球背面的撞擊坑要比正面多得多，嫦娥四號可以通過對背面的研究取得月球的詳細資料，進一步揭開月球的形成之謎。
而我國為了解決嫦娥四號和地球指揮中心的通訊問題，專門發射了鵲橋號中繼衛星來為嫦娥四號和指揮中心牽線搭橋。
