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

發(fā)射成功現(xiàn)場（圖源：我們的太空微博）

它對中國探月、乃至整個(gè)人類探月，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：為什么選擇探測月球背后？

NASA的深空天氣探測衛(wèi)星在150萬千米外日地拉格朗日點(diǎn)“定點(diǎn)”觀察而來的月球掠過地球，可以明顯看到月球只有一面對著地球（圖源：NASA）

歐陽自遠(yuǎn)院士在中科院SELF講壇的演講中表示：

我們的著陸器和月球車將要降落在月面背面的巨大的艾肯盆地上，這里面有很多新的科學(xué)信息。

在月球背面是一種長波無線電最干凈的環(huán)境，因?yàn)槲覀冊诘厍蚝驮虑蛘嫔嫌幸欢螣o線電是絕對收不到的，包括太陽的某一部分爆發(fā)，包括宇宙的各種信息等。這是為什么呢？

我們地球有一個(gè)電離層，全部干擾來自地球之外的長波無線電信息都測不到，月球正面也被地球的電離層干擾，也測不到。最好的選擇就在月球背面，它非常干凈，所有的雜音都被月球正面擋住了，所以它是一個(gè)最好的環(huán)境，是科學(xué)家夢寐以求的地方，它可以清晰地收到來自宇宙早期的很多信息。

我們既可以去，也可以落，還可以安全回來，我們中國的航天員一定能夠到達(dá)月球，我們甚至要建立月球基地，這是我們明年要完成的任務(wù)。

人類月球探測、甚至人類航天的巔峰就是大名鼎鼎的阿波羅登月工程，但是，所有的阿波羅載人任務(wù)、甚至蘇聯(lián)和美國的其他無人著陸月球任務(wù)都集中在月球正面，對這里人類已經(jīng)了解得非常多。

到中國嫦娥三號時(shí)，人類已經(jīng)在月球正面有過20個(gè)著陸器，然而背面為0（圖源：Wikipedia）

但是，之所以一直探測正面、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。

而嫦娥四號對這個(gè)“難題”做出了回答：“我選擇著陸月球背后，不是因?yàn)樗唵?，而是因?yàn)樗y”。

看點(diǎn)二：

月球背面是不是外星人造的？

據(jù)說月球背面有外星人，有很多人說咱們中國人干嘛要到月球背面去惹禍呢？別人都不敢去。這些到底是真是假呢？歐陽自遠(yuǎn)院士在演講中給出了答案：美軍轟炸機(jī)被外星人劫持到月球背面？假的

美國最有名的一個(gè)雜志叫《世界新聞周刊》，1988年4月5日登載了一張照片。在二戰(zhàn)時(shí)期，美國轟炸機(jī)群經(jīng)過百慕大上空時(shí)，有一架轟炸機(jī)不知去向。后來傳說它被外星人劫持，被放在月球背面的一個(gè)坑里頭。

《世界新聞周刊》刊登的照片

這是月球背面一個(gè)很有名的坑，它有93公里的直徑，照片上的飛機(jī)起碼有50公里長，飛機(jī)翅膀展開的寬度起碼有50到60公里寬，人能造那么大的飛機(jī)嗎？這是不可能的。

外星人在月球背面有秘密工廠？假的

網(wǎng)友們給我們發(fā)了許多照片，比如右邊的圖，網(wǎng)友說是外星人在月球上巡查，背后就是外星人的秘密武器制造工廠。其實(shí)這個(gè)人是“阿波羅16號”的宇航員杜克，鞋印都是完全一樣的，右邊的照片完全是偽造的。

月球上有金字塔？假的

有人說月球上有金字塔，其實(shí)是把埃及金字塔的照片貼上去的。

月球上有巨石陣？假的

有人說月球上有巨石陣，其實(shí)是把英國的巨石陣照片合成到了月球照片上。

外星人照片？假的

還有人說，這是外星人的照片。我量了一下，這個(gè)外星人的高度起碼有50米，哪有那么高的人？這全是假的。

我覺得月球背面沒有任何外星人活動(dòng)的跡象。月球是一個(gè)嚴(yán)酷的世界，白天100多度，晚上零下180度，溫差可以達(dá)到300度，沒有任何絲毫的空氣，月球的環(huán)境太嚴(yán)酷了，人是不能居住的。

看點(diǎn)三：月球背后探測會給科研界帶來什么？

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，缺乏實(shí)地驗(yàn)證；

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

c. 嫦娥四號實(shí)際著陸地點(diǎn)位于該區(qū)域中部的馮·卡門環(huán)形山，它以錢學(xué)森的恩師的名字命名。這里經(jīng)過了強(qiáng)烈碰撞，極可能曾經(jīng)被熔巖淹沒，各類物質(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. “月球上氦三能量開發(fā)可供人類能源需求XX萬/億年”的說法，相信大家已經(jīng)看過很多了，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”，沒有任何來自地球的輻射干擾，這意味著它有著無比完美的安靜環(huán)境做天文觀測；

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器將會收獲眾多獨(dú)特的科研成果，對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，信號咋辦？

既然月球擋住了背面，就要布置一顆信號中繼衛(wèi)星，為著陸器做準(zhǔn)備和全程信號支持。從上個(gè)世紀(jì)六十年代開始，NASA就一直在提設(shè)想、論證，但從未實(shí)踐過。目前，中國已經(jīng)完成了這一任務(wù)：早在去年5月份，就成功部署了“鵲橋號”中繼衛(wèi)星，在月球背后6.5萬公里之外的地月拉格朗日二點(diǎn)附近Halo軌道簇上運(yùn)行。

鵲橋號中繼星與地球、月球的軌道關(guān)系（圖源：吳偉仁等）

這是人類歷史上首個(gè)月球信號中繼衛(wèi)星，架起了地球和月球背后的“鵲橋”，它將全程見證嫦娥四號的探測過程，也將負(fù)責(zé)嫦娥四號的全程通信。

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了以往任何一次著陸，最大落差高達(dá)16.1千米。馮·卡門環(huán)形山屬于其中一塊核心區(qū)域，對嫦娥四號而言，相當(dāng)于翻越崇山峻嶺來找它。

如果把此前探測器在月球正面的著陸情形描述為小船輕輕劃過湖面，嫦娥四號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。

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·卡門環(huán)形山（圖修改自：Garrick-Bethell and Zuber）

為了成功著陸并釋放月球車探測，所克服的難度和意義可想而知。

看點(diǎn)六：為什么四天就到月球，還遲遲不著陸？

嫦娥四號早在12月8日就出發(fā)，使用了我國目前深空探測的最強(qiáng)火箭長三乙改III型。3.8噸重的它僅花了4天14時(shí)16分就完成了發(fā)射、軌道校正、近月制動(dòng)、進(jìn)入工作軌道，是四次主要任務(wù)中最短的一個(gè)。但依然等到了2019年1月3日才進(jìn)行著陸任務(wù)。

為什么需要這么長的時(shí)間呢？

是為了等待時(shí)機(jī)。

月球被潮汐鎖定，自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)相同，導(dǎo)致它的一天就是一年，一半是黑夜一半是白天。換做地球時(shí)間就是近14天交替的白天黑夜。在進(jìn)入月球軌道后，嫦娥四號一邊測試儀器，一邊等待月球進(jìn)入白天，畢竟它的主要能量來源是太陽能。

光線照射形成的影子，也是著陸時(shí)判斷地形的重要圖像參考（圖源：NASA）

另一方面，由于降落地點(diǎn)處于南極附近，它需要逐漸調(diào)整軌道傾角才能經(jīng)過這里，比較耗時(shí)。同時(shí)，也要等待太陽光照在月球的角度達(dá)到理想的狀態(tài)，這樣所有的地貌都會有比較清晰的陰影，最大程度輔助光學(xué)設(shè)備選擇并定位著陸地點(diǎn)。

看點(diǎn)七：嫦娥四號著陸怎么“走位”？

由于降落的難度大大增加，嫦娥四號的著陸方式也將作出改動(dòng)。由于著陸地的獨(dú)特地貌特點(diǎn)，它的避障需求遠(yuǎn)高于其他著陸任務(wù)。

嫦娥三號和四號動(dòng)力下降過程對比（圖源：李飛等）

可以看出，在進(jìn)入準(zhǔn)備階段后，嫦娥四號的軌跡不降反升，而后進(jìn)入一個(gè)幾乎要實(shí)現(xiàn)長距離垂直下降過程，期間完成避障、懸停、精避障、緩速降落全過程，難度極大。這么一個(gè)復(fù)雜的“走位”，對自主導(dǎo)航制導(dǎo)與控制要求極高。

看點(diǎn)八：嫦娥四號的能量怎么來？

采用太陽能電池板和充電電池組合，是很多月球探測器的基本配備。在（月球）白天，月球上太陽能極其充沛，太陽能電池板充電，剩余電能儲蓄下來，所有系統(tǒng)正常工作。晚上能量不足，只能冬眠或降低工作強(qiáng)度。我國的嫦娥三號和玉兔號任務(wù)，以及蘇聯(lián)、美國諸多無人探測器，大都采用這個(gè)方案。

2013年12月2日發(fā)射的嫦娥三號和玉兔號月球車，它們能量主要依靠太陽能電池板（圖源：中國航天科技集團(tuán)）

而在嫦娥四號上，中國將首次實(shí)驗(yàn)自己的“核電池”技術(shù)。盡管它不是最主要的能量來源，但這個(gè)突破已經(jīng)意義重大。

看點(diǎn)九：逆襲的備份！

嫦娥四號原本是嫦娥三號的備份版本，但毫無疑問，目前它的科學(xué)和工程目標(biāo)都大大超出了前者。在嫦娥四號動(dòng)力下降過程中，它需要鵲橋號配合完成全部動(dòng)作，這就要求對星上傳感器和核心降落輔助設(shè)備進(jìn)行全新升級。

月面微型生態(tài)圈，帶有馬鈴薯、蠶、擬南芥和生命支撐系統(tǒng)（圖源：重慶大學(xué)）

基于過往經(jīng)驗(yàn)，嫦娥四號對月球車進(jìn)行了一定改進(jìn)，以期延長使用壽命，擴(kuò)大科研成果。太陽能帆板系統(tǒng)也升級為高效三結(jié)砷化鎵材料，能量來源更強(qiáng)勁。

對嫦娥三號已有的測月雷達(dá)等設(shè)備進(jìn)行升級。

此外，在科學(xué)儀器上，為充分利用月球背后的“干凈”天文觀測條件，它新增了探測中子及輻射劑量、低頻射電和中性原子等一系列設(shè)備。除了科研，它還攜帶了一個(gè)以科普為主要目標(biāo)的月面微型生態(tài)圈，里面有幾種生物，也是人類首次進(jìn)行月面生物實(shí)驗(yàn)。

看點(diǎn)十：國際合作大突破

嫦娥探月工程作為中國最具標(biāo)志性大型科學(xué)研究項(xiàng)目之一，在擴(kuò)展中國航天國際影響力、甚至直接促進(jìn)國際合作方面的意義對我國而言是無可取代的，而嫦娥四號任務(wù)更是為中國航天邁出了突破性的一步。

嫦娥四號任務(wù)的火箭整流罩上有眾多國際機(jī)構(gòu)，可以看出這是個(gè)高度國際化的任務(wù)（圖源：中國航天科技集團(tuán)）

在科學(xué)方面，低射頻電探測儀是與荷蘭合作，月表中子與輻射劑量探測儀是與德國合作，中性原子探測儀是和瑞典合作，月球小型光學(xué)成像探測儀是與沙特合作。

在任務(wù)成功后，嫦娥四號收集來的一手科研數(shù)據(jù)將會對外全部公開，歡迎全世界科學(xué)家共同研究。一言以蔽之：嫦娥工程是近些年中國航天在國際上最大的一張名片，造成廣泛影響的同時(shí)，也在行業(yè)內(nèi)外得到了很多關(guān)注，是我國航天對外開放吸引合作的最佳平臺。

因而，眼前的嫦娥四號，不僅是中國的，更是全世界的。它的科學(xué)和工程意義，對整個(gè)人類而言都是重大突破。

所以，

在正式宣布了

“嫦娥四號”成功著陸的消息后，

推特上外國網(wǎng)友的畫風(fēng)都是這樣的：

嫦娥4號成功登陸月球背面了！

我也看到了?。。?/p>

央視13臺報(bào)了！官宣了！嫦娥4號登陸了！

就連美國宇航局NASA的Jim Bridenstine局長，也在第一時(shí)間向中國表示了祝賀，稱嫦娥4號成功登陸月球背面是人類歷史上的首次，更是一項(xiàng)“令人印象深刻的成就”！

另外，有外國的科技媒體人目前還在認(rèn)真學(xué)習(xí)到底該怎么正確地讀出“嫦娥”倆字：

不過更有趣的，還是這些老外在等待嫦娥4號成功登陸消息時(shí)的各種“碎碎念”。畢竟，雖然中國的微博等境內(nèi)社交平臺早在10：26分嫦娥4號成功登陸后就已經(jīng)傳出了多個(gè)小道消息，但官方渠道當(dāng)時(shí)還沒有消息。

于是，這些老外也和咱們一樣，一方面看到這些小道消息非常興奮，一方面又因?yàn)檫t遲沒確認(rèn)只能繼續(xù)憋著……

當(dāng)然，正所謂瑕不掩瑜。這些小插曲并沒有打消這些外國網(wǎng)友對嫦娥4號及其成就的巨大熱情。在官方終于宣布了成功登陸的消息后，這些老外們都在發(fā)布對于嫦娥4號的贊美之詞，稱這確實(shí)是“前無古人”的成就。

央視國際版CGTN隨后播出了關(guān)于嫦娥的大專題節(jié)目，也算是讓這些關(guān)心中國航天進(jìn)步的熱心老外們得到了滿足。