月球背面的价值

月球背面的价值

2019年1月，中国的嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。这是人类探测器首次实现月背软着陆，世界各国媒体纷纷报道了中国的这项壮举，称其是人类探月工程的一个里程碑。

关于月球背面，一直流传着很多神秘性的说法。比如，月球背面是外星人的基地；美国阿波罗计划突然中止；月球内部是空心的，入口就在月球背面，等等。

出现这些传说的根源在于，我们从地球上观测月球时，是看不到月球背面的。因此，在没有月球探测器之前，月球背面一直是一个神秘的未知世界。

那么月球为什么会有正面和背面呢？

这要从月球的运动说起。月球的运动和地球一样，也分为公转和自转。月球背向地球的半球离地球较远，受到的地球引力较面向地球的半球小，即月球的正反面受力是不同的。岁月最终让月球自转的周期恰好等于它绕地球公转的周期，这种引力效应被称为“潮汐锁定”。潮汐锁定后，从地球上看月球，就永远只能看到月球的一面了。

当然，虽然月球已经被潮汐锁定，总是同一面朝向地球，但它依然存在一些轻微的摆动，使得地面上的观测者能够在不同的时间看见到略微不同的月球表面。累积起来，人们从地球上也只可以观测到月球整个表面的59%。

在嫦娥四号之前，还没有航天器登陆过月球背面，但我们并不缺乏月球背面的探测数据。通过探测卫星科学家也已经获得了月球背面的大量资料，包括地形地貌、物质成分、表面环境等信息。

1959年，苏联发射的月球3号探测器在飞越月球时，第一次拍到了月球背面的图像。人类才知道月亮的背面是这个样子，跟我们看到的正面如此不一样。

整个月球表面，不管是月海还是月陆，都分布着密密麻麻的撞击坑，它们是四十多亿年来小天体撞击月球留下的痕迹。月球表面越古老，撞击坑分布密度越大。

通过对月球正面和背面的比较。很容易看出，正面地形平坦、月海居多；背面颜色较亮，月陆居多，撞击坑分布密度也比正面高，地形更崎岖。

20世纪六七十年代，美国和苏联的月球探测器多次获得了月球背面图像，阿波罗计划中登月的宇航员也曾飞过月球背面，从月球上空亲眼看到了月球之背的荒凉景象。

21世纪以来，美国、中国、印度、日本、欧洲的月球探测器对月球进行了更高分辨率的详细探测。甚至可以清晰辨认出阿波罗登月时遗留在月球表面的月球车、登月舱等，当然也包括月球背面的高清影像。

早在1972年，阿波罗17号完成人类迄今为止的最后一次登月之后，阿波罗17号宇航员，地质学家哈里森·施密特（Harrison Schmitt）曾建议阿波罗18号飞船登陆月球背面开展科学考察。遗憾的是，美国终止了阿波罗计划，加之登陆月球背面技术难度比登陆月球正面要大得多，这个设想没能最终实现。

那登陆月球背面比登陆正面究竟难在何处？

在月球背面飞行和着陆的探测器，由于月球本身的阻挡，不能直接和地球进行无线电通信。地面控制人员无法了解到飞船的运行状况，也无法把测控信号传输给飞船进行各种操作。如果是飞行在月球上空数十至上百千米高度的探月卫星，在通信中断的情况下，还可以依照惯性保持原姿态继续飞行。但是月球车或者登月舱要成功着陆在月球背面，需要实时测量飞行轨道，发送测控信号以调整降落速度和着陆姿态，才能实现安全着陆。因此，要确保在月球背面顺利着陆，首先需发射一颗中继卫星，建立探测器和地面之间的通信联系，通过中继卫星传输数据和发送测控信号。这个工程量之大，可想而知。

但月球背面的科学价值也确实足够吸引人：

对天文学研究而言，月球背面是一片难得的宁静之地。

接收遥远天体发出的射电辐射，是研究天体的重要手段，称为射电观测。由于这些天体的距离遥远，电磁信号十分微弱，在地球上，日常生产生活的电磁环境会对射电天文观测产生显著干扰。所以天文学家一直希望找到一片完全宁静的地区，监听来自宇宙深处的微弱电磁信号。月球只有一面对着地球，等于始终用一侧身体屏蔽了来自地球的各种无线电干扰信号。因而如果未来在月球背面建设天文台或架设天文望远镜，将成为人类的瞭望宇宙的前哨，监测到在地球无法分辨的电磁信号，为研究恒星起源和星云演化等提供重要资料。

除此之外，月球背面更为古老，保留着更为原始的状态，具有不同于月球正面的地质构造，对研究月球和地球的早期历史具有重要价值。而地球上经历了多次沧海桑田，早期地质历史的痕迹早已消失殆尽，我们只能寄望于从月球上仍保存完好的地质记录中挖掘地球的早期历史。

所以，正如媒报道的　“月球背面是科学家们梦寐以求的地方。”