“發射！”12月8日凌晨2時23分，伴隨著轟鳴聲與火光，在西昌衛星發射中心，長征三號乙改進型運載火箭搭載著嫦娥四號著陸器和巡視器（月球車），以及來自荷蘭、德國、瑞典、沙特阿拉伯等國家的科學載荷，一路奔向“月宮”。

這次的嫦娥奔月不一般，將對月球背面南極艾特肯盆地開展著陸巡視探測，實現人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。

一、跑到月球背面去看啥？

自古以來，夜空中那輪明月就吸引了古今中外無數人的目光。然而，從地球觀月，目光所到之處，僅僅是月亮的正面。由於月球自轉週期和公轉週期相等，加上被地球潮汐鎖定，地球強大的引力讓月球總是一面朝向地球，另一面則是無法看到的秘境。

人類首次直接看到月球背面，是在1968年美國“阿波羅八號”開展載人登月任務的前期試驗時。

2010年，NASA的“月球勘測軌道器”拍攝了一組月球背面照片，其解析度達到以往照片的106倍，呈現出前所未有的精細細節。根據這些照片，美國繪製了月球背面數字海拔地形圖，直觀地揭示了其地形。

月球背面是一張“麻子臉”，隕石坑的數量比正面多得多，密密麻麻隨處可見；“皺紋”也更多，佈滿了溝壑、峽谷和懸崖，遠不如正面開闊平坦。月球背面還有幾塊巨大的“暗斑”，其中的物質與月面普通物質有很大區別，意味著這裡遭受過大量天體的直接撞擊。

月球背面還是張“厚臉皮”，月殼從整體來看比正面厚。是什麼原因所致，目前還是未解之謎。月球背面的巨大隕石坑都呈現出白色，好象從來沒有熔岩從上面流過。科學家們研究認為，由於背面月殼更厚，熔岩無法溢出，而正面

此外，月球正面月海很多，而月球背面卻只有3個，分別叫東海、莫斯科海和智海。月球正面還有許多綿延起伏的山巒，背面卻沒有那麼多。

一旦登陸成功，就可以利用月球背面最古老的月殼岩石獨特條件開展地質特徵勘查，建立集地形地貌、淺層結構、物質成分於一體的綜合地質剖面和演化模型，獲得對月球早期演化歷史的新認知。

此外，由於月球屏蔽了地球的無線電干擾，月球背面的電磁環境乾淨，為開展空間科學領域最前沿的低頻射電天文觀測與研究提供了理想場所。

這麼多誘人之處，誰不想領先一步？只可惜，目前人類沒有任何一個月球探測器能夠實現在月球背面著陸，我們對它的詳細情況主要是藉助照片判斷，這也讓成功登陸月球背面更加令人期待。

二、這輛小車有啥不一般？

嫦娥四號月球車登月示意圖

從表面上看，在月球背面和正面著陸在“落”月本質上沒有區別，但實際上，實現在月球背面著陸和巡視探測，是工程技術和空間科學的雙重跨越和創新。

負責這次月面巡視的嫦娥四號月球車，總重量140千克，是世界上重量最小的月球車，

別看塊頭不大，嫦娥四號月球車可是個十足的“工作狂”，在月夜也要開展工作。月球一個月夜的時長相當於地球的14天多一點，且晝夜溫差極大，可達300℃左右，裸露在外的電纜極易出現故障。由於月球背面地形複雜，這輛小車要在坑窪不平的條件下跑起來，巡視難度自然就比在月球正面大得多了。再加上有了玉兔號出現電纜短路故障在前，對於此次嫦娥四號的月球車的設計，科研人員非常下功夫，不僅對月球車上的電纜進行了最小化的裸露改進，還針對鉤掛、摩擦等場景做了上千次試驗，提升了月球車整體的可靠性，確保嫦娥四號月球車能夠在月背正常運行。

嫦娥四號靠什麼維持“生命”呢？科學家給它準備了兩個套餐，一種是由兩面太陽翼收集的太陽能，另一種就是月球車上的同位素熱源，靠這種兩種方式實現能源供給。白天，太陽能發揮作用，當月夜來臨，同位素熱源將為儀器設備供熱，保證航天器在-180℃的環境中不被凍壞，安然度過寒冷漫長的月夜。

三、“多腳怪物”要發威？

嫦娥四號著陸器示意圖

除了月球車，著陸器也十分不簡單。正如前面咱們介紹的，月球正面有許多寬闊的平原，儘管有許多隕石坑，但坑底相對平整。相較而言，月球背面的地形非常複雜，不僅隕石坑更多，地勢也更加陡峭。要在這個“麻子臉”上自如著陸，難度非常大。

月球正面有許多寬闊的平原

為了讓嫦娥四號能夠安全著陸，科學家設計它不再像嫦娥三號那樣以弧線軌跡緩緩降落，而是要採取近乎垂直的降落方式來著陸。這樣做，能夠使嫦娥四號避免撞到峭壁。

月球背面環境複雜，嫦娥四號將垂直著陸

由於人類對於月球背面情況所知甚少，所以此次登月的難度更甚以往，對著陸器的自主導航和避障功能，也是巨大的考驗。

四、地月之間如何通信？

中繼星“鵲橋”與嫦娥四號飛行軌跡示意圖

由於月球背面始終不會朝向地球，受到月球本身的阻隔，著陸在月球背面的探測器是無法與地球保持通信的。這就好像是現實生活中，繞到一面巨大的混凝土牆後面，您的WiFi沒信號了一樣！同理，月球背面正是地面通信和測控的禁區。如何給飛臨月球背面的嫦娥四號發出指令，遙控它準確著陸在預定位置，並且順利接收傳回的圖像數據，是個不小的技術挑戰。

今年5月21日5時28分，在我國西昌衛星發射中心，由中國航天科技集團有限公司研製的嫦娥四號中繼星“鵲橋”搭乘長征四號丙運載火箭升空。衛星由火箭送入近地點約200公里、遠地點約40萬公里的地月轉移軌道。鵲橋號的主要使命就是在月球背面和地球之間“傳話”，提供中繼通信。

航天科技集團科技委副主任吳勁風對錶示，嫦娥四號探測器，不但第一次實現人類探測器月球背面軟著陸，也第一次實現人類航天器在地月L2點對地對月中繼通信。

五、萬眾期待 祝你成功

在過去的60年裡，人類已經發射了100多個月球探測器，其中還有65個月球著陸器，但僅有不載人的環繞月球軌道器和載人的阿波羅號看到過月球背面。而且，從地球向月球背面發射通訊信號，受到月球整體阻擋，月球背面成了地面通信和測控的禁區。

正因難度如此之大，至今沒有任何一個月球探測器能夠實現在月球背面軟著陸。嫦娥四號任務的實施，將為人類逐步揭開月球背面的神秘面紗邁出關鍵一步。

綜合自：央視新聞、人民日報、中國航天科技集團等

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