>他山之石，可以攻玉!
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人民日報 昨天
今天，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面，並傳回了世界第一張近距
離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。
我們在地球上看到的月球永遠是半個月亮，那月球的背面到底有什麼？
嫦娥四號探測器為什麼要在月球背面著陸？“鵲橋”“嫦娥”相繼上天，它們又
能帶來什麼樣的消息？“嫦娥之父”、天體化學與地球化學家、中國科學院院
士 歐陽自遠 帶我們走近神秘的月球背面。
【以下為歐陽自遠院士演講實錄節選】
詭異的月球背面究竟是什麼樣？
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△嫦娥降落的月球背面長什麼樣？（來源：中科院SELF講壇）
我們在地球上看到的月球永遠是半個月亮，哪怕是幾億年以前的恐龍，
它們看到的月亮也是這半個月亮，我們從來都看不到那半邊。
經過很多探測，月球的正面和背面，人類都拍了不少精細的圖像。
△
左邊的圖片是月球的正面，就是我們每天看到的月亮，而右面的圖片是月亮
的另一半，從來都沒有人真正見過。
蘇聯最早拍到了月球背面的照片，下面這張圖就是1959年他們公佈的照
片，人類才知道月亮的背面是這個樣子，跟我們看到的正面完全不一樣。
△
1959年蘇聯公佈月球背面照片
我們的“嫦娥一號”也精細地探測到了整個的月球，提供了一張當時最好
的月球的地圖，正面、背面都看得非常清楚。
△
“嫦娥一號”探測到的全月球
左邊是月球的正面，大家能看到有很多塊陰影。有人說月球上有22個海
洋，其實這是錯的。月球上一滴水都沒有，這是因為火山噴發，流淌出來的
熔岩是黑色的，它填滿了39億年以前在月亮上由於小天體撞擊月球砸出來的
一個個大盆地，所以月亮上一共有22個所謂的“海洋”，正面佔19個，背面基
本上都是山地、高原。正面和背面完全不同。
△“嫦娥”做的全月面立體圖，右側是月球正面，左側是月球背面，正面和背
面的地形地貌差異很大。
“嫦娥二號”飛得比較低，所以它可以做精細探測。“嫦娥二號”發回的影
像分辨率達到7米。圖的中間是月球的正面，兩側是背面，正面和背面差別
很大。
△“嫦娥二號”拍下的月球圖
1月3日10時26分， 嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面，並傳回了世
界第一張近距離拍攝的月背影像圖。
△此圖片為嫦娥四號著陸器拍攝的著陸點南側月球背面圖像，巡視器將朝此
方向駛向月球表面。
△此圖片為嫦娥四號探測器動力下降過程降落相機拍攝的圖像。
△嫦娥四號探測器月球背面軟著陸後降落相機拍攝的圖像。
月球背面是不是外星人造的？
據說月球背面有外星人，有很多人說咱們中國人幹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？
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△月球是不是外星人造的？（來源：中科院SELF講壇）
美國最有名的一個雜誌叫《世界新聞周刊》，1988年4月5日登載了一
張照片。在二戰時期，美國轟炸機群經過百慕大上空時，有一架轟炸機不知
去向。後來傳說它被外星人劫持，被放在月球背面的一個坑里頭。
△《世界新聞周刊》刊登的照片
這是月球背面一個很有名的坑，它有93公里的直徑，照片上的飛機起碼
有50公里長，飛機翅膀展開的寬度起碼有50到60公里寬，人能造那麼大的飛
機嗎？這是不可能的。
網友們給我們發了許多照片，比如右邊的圖，網友說是外星人在月球上
巡查，背後就是外星人的秘密武器製造工廠。其實這個人是“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。
有人說月球上有金字塔，其實是把埃及金字塔的照片貼上去的。
有人說月球上有巨石陣，其實是把英國的巨石陣照片合成到了月球照
片上。
還有人說，這是外星人的照片。我量了一下，這個外星人的高度起碼有
50米，哪有那麼高的人？這全是假的。
我覺得月球背面沒有任何外星人活動的跡象。月球是一個嚴酷的世界，
白天100多度，晚上零下180度，溫差可以達到300度，沒有任何絲毫的空氣，
月球的環境太嚴酷了，人是不能居住的。
我們為什麼要在月球背面落月？
我們的著陸器和月球車將要降落在月球背面的巨大的艾肯盆地上，這裡
面有很多新的科學信息。
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△中國未來將進行火星、木星及其他天體的探測（來源：中科院SELF講壇）
在月球背面是一種長波無線電最乾淨的環境，因為我們在地球和月球正
面上有一段無線電是絕對收不到的，包括太陽的某一部分爆發，包括宇宙的
各種信息等。這是為什麼呢？
我們地球有一個電離層，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，它非常乾淨，所有的雜音都被月球正面擋住了，所以它是一個最好的環
境，是科學家夢寐以求的地方，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。
後年，我們中國將去探測我們的鄰居——火星。我們將要探測火星上究
竟有沒有生命？我們能不能改造火星，把火星變成第二個人類的棲息地？
我們要探測小行星，要規範和規避小行星撞我們地球，確保地球人類的
安全。
我們還要探測太陽系最大的行星——木星，科學家期待可能會在木衛二
的海底能找到生命。
我們飛到木星大概要7年，我們要在第一個15年飛到最遙遠的海王星，
進行行星際穿越探測。
過了2021年，我們中國要飛得更遠，要實施整個太陽系的探測。我們要
探測太陽系的某些天體上究竟還有沒有生命，太陽係到底是怎麼起源的，太
陽係有些天體有哪些資源，能不能被人類所利用？我們能不能找到第二個棲
息地，讓地球上的人類大量地移民過去？
我們中國有能力飛得更遠，我們中國也應該飛得更遠，我們中國的行星
和月球的探測一定要為國家的強盛完成我們的使命。
來源：中科院SELF講壇，綜合：人民日報客戶端、央視新聞
(本期編輯：胡洪江、沈童睿)
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太空精釀 鐵血軍事昨天
文| 太空精釀
本文經授權轉載自公眾號：科學大院（ID：kexuedayuan），原標題《嫦娥四號著陸月球，
十大看點告訴你到底有多牛！》，不代表本平台觀點。
2018年12月8日2時23分，中國嫦娥四號探測器從西昌衛星發射中心成功
起飛，開始踏上奔向月球的旅程！
根據新華社消息，2019年1月3日10時26分，嫦娥四號探測器自主著陸在月
球背面南極-艾特肯盆地內的馮•卡門撞擊坑內，實現人類探測器首次在月球
背面軟著陸。
嫦娥四號著陸月球，它對中國探月、乃至整個人類探月，到底有多大意義？
十大看點告訴你！
發射成功現場
1
為什麼選擇探測月球背後？
地球上每天都有無數人舉頭望明月，對著它發出各式各樣的感慨。但極少有
人意識到，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”其實從來沒變過，甚至最早人類遠祖古猿看到的月亮和今
人並無區別。
NASA的深空天氣探測衛星在150萬千米外日地拉格朗日點“定點”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）
道理很簡單：
通過億萬年的努力，巨大的地球把月球牢牢得實現了潮汐鎖定，使它圍繞地
球一圈的公轉週期完全等於自身轉動。從地球上就只能看到當初它被固定朝
向地球的一面。雖然由於月球天平動和視差現象可以瞥見一小部分背面，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
藝術得稱為“月之暗面”。需要注意的是，月球背面也能被太陽照到，並
不“暗”，只不過人類看不到而已。
2
“我選擇著陸月球背後，不是因為它簡單，而是因為它更難”
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，它留
下了載入史冊的三句話：
肯尼迪總統說過兩句：“我們要在這個十年結束前，把宇航員送上月球，再
安全送回來”，“我們選擇登月，不是因為它簡單，而是因為它很難”。
經過無數航天人的努力，終於在1969年7月20日，由阿姆斯特朗說出了最著
名的那一句：“這是我的一小步，卻是全人類的一大步”。
到中國嫦娥三號時，人類已經在月球正面有過20個著陸器，然而背面為0
（圖源：Wikipedia）
但是，所有的阿波羅載人任務、甚至蘇聯和美國的其他無人著陸月球任務都
集中在月球正面，對這里人類已經了解得非常多。現在，不僅頂級科學家可
以每天用激光精確監測地月距離和表面情況，普通天文愛好者也可以用望遠
鏡了解月球正面的每一個月海、每一座環形山。阿波羅計劃甚至送了12名宇
航員登陸月球正面、還帶回了382千克的單體樣本。
之所以一直探測正面、在正面著陸，卻從不去背面，一個重要原因就是背面
著陸的難度大大難於正面。
因為蘇美太空競賽的走向逐漸變成“耗資不菲但收穫有限”，二者先後放棄了
月球探測。也給人類的月球探測留下了一個大挑戰：誰能成功著陸月球背面？
我們要因為難，就不去了嗎？
嫦娥四號做出了回答：“我選擇著陸月球背後，不是因為它簡單，而是因為
它更難”。
鐵馬文學網廢柴的抉擇：心懷逆天之意，欲成貪天之功。
3
月球背後探測會給科研界帶來什麼？
直接劃重點：
a. 月球背面幾乎全是環形山/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，缺乏實地驗證；
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現這裡存在水冰，而且更接近月球最原始的情況；
c. 嫦娥四號實際著陸地點位於該區域中部的馮·卡門環形山，它以錢學森的恩
師的名字命名。這裡經過了強烈碰撞，極可能曾經被熔岩淹沒，各類物質含
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可供人類能源需求XX萬/億年”的說法，相信大家已
經看過很多了，而理論上月球背面環境更容易產生氦三；
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，基本意味著第一個實現月球背面著陸的探測器將會收穫眾多獨特的科
研成果，對世界航天和天文界都將是巨大的貢獻。
4
月球擋住了，信號咋辦？
既然月球擋住了背面，就要佈置一顆信號中繼衛星，為著陸器做準備和全程
信號支持。從上個世紀六十年代開始，NASA就一直在提設想、論證，但從
未實踐過。目前，中國已經完成了這一任務：早在今年5月份，就成功部署
了“鵲橋號”中繼衛星，在月球背後6.5萬公里之外的地月拉格朗日二點附近
Halo軌道簇上運行。
鵲橋號中繼星與地球、月球的軌道關係（圖源：吳偉仁等）
這是人類歷史上首個月球信號中繼衛星，架起了地球和月球背後的“鵲橋”，
它將全程見證嫦娥四號的探測過程，也將負責嫦娥四號的全程通信。
5
著陸區域到底有多複雜？
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複雜，對各
種配合著陸傳感器的系統要求很高。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16.1千米。馮·卡門環形山屬於其中一塊核心
區域，對嫦娥四號而言，相當於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暴洋中衝浪，難度不可同日而語。
南極-艾特肯盆地的地形圖複雜程度遠超其他地方，圖中標註處即馮·卡門環形山（圖修改自：Garrick-Bethell and Zuber）
為了成功著陸並釋放月球車探測，所克服的難度和意義可想而知。
6
為什麼四天就到月球，還遲遲不著陸？
嫦娥四號早在12月8日就出發，使用了我國目前深空探測的最強火箭長三乙
改III型。3.8噸重的它僅花了4天14時16分就完成了發射、軌道校正、近月制
動、進入工作軌道，是四次主要任務中最短的一個。但依然等到了2019年1
月3日才進行著陸任務。
為什麼需要這麼長的時間呢？
是為了等待時機。
月球被潮汐鎖定，自轉與公轉相同，導致它的一天就是一年，一半是黑夜一
半是白天。換做地球時間就是近14天交替的白天黑夜。在進入月球軌道後，
嫦娥四號一邊測試儀器，一邊等待月球進入白天，畢竟它的主要能量來源是
太陽能。
光線照射形成的影子，也是著陸時判斷地形的重要圖像參考（圖源：NASA）
另一方面，由於降落地點處於南極附近，它需要逐漸調整軌道傾角才能經過
這裡，比較耗時。同時，也要等待太陽光照在月球的角度達到理想的狀態，
這樣所有的地貌都會有比較清晰的陰影，最大程度輔助光學設備選擇並定位
著陸地點。
網上有說法是，阿波羅登月的選擇時間參考了中國的傳統曆法——農曆，某
種程度上，這個說法挺有道理，因為農曆與月相一致，月相又說明了月球上
太陽光照情況。這是登月設備的重要參考。
7
嫦娥四號著陸怎麼“走位”？
由於降落的難度大大增加，嫦娥四號的著陸方式也將作出改動。由於著陸地
的獨特地貌特點，它的避障需求遠高於其他著陸任務。
嫦娥三號和四號動力下降過程對比（圖源：李飛等）
可以看出，在進入準備階段後，嫦娥四號的軌跡不降反升，而後進入一個幾
乎要實現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。這麼一個複雜的“走位”，對自主導航制導與控制要求極高。
8
嫦娥四號的能量怎麼來？
採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，剩餘電能儲蓄
下來，所有系統正常工作。晚上能量不足，只能冬眠或降低工作強度。我國
的嫦娥三號和玉兔號任務，以及蘇聯、美國諸多無人探測器，大都採用這個
方案。
2013年12月2日發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）
為應對夜晚過低的溫度，探測器還需要攜帶放射性同位素元素钚-238，它的
半衰期長達88年，會源源不斷釋放熱量，做保溫用，嫦娥三號即是如此。與
此同時，它的熱量也可以收集起來用以發電，這就是大名鼎鼎的“核電池”，
太陽系的五個使者：先鋒十號、先鋒十一號、旅行者一號、旅行者二號、新
視野號，皆是依靠它實現了深空之旅。
而在嫦娥四號上，中國將首次實驗自己的“核電池”技術。儘管它不是最主要
的能量來源，但這個突破已經意義重大。
9
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，目前它的科學和工程目
標都大大超出了前者。在嫦娥四號動力下降過程中，它需要鵲橋號配合完成
全部動作，這就要求對星上傳感器和核心降落輔助設備進行全新升級。
月面微型生態圈，帶有馬鈴薯、蠶、擬南芥和生命支撐系統（圖源：重慶大學）
基於過往經驗，嫦娥四號對月球車進行了一定改進，以期延長使用壽命，擴
大科研成果。太陽能帆板系統也升級為高效三結砷化鎵材料，能量來源更強
勁。對嫦娥三號已有的測月雷達等設備進行升級。
此外，在科學儀器上，為充分利用月球背後的“乾淨”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備。除了科研，它
還攜帶了一個以科普為主要目標的月面微型生態圈，裡面有幾種生物，也是
人類首次進行月面生物實驗。
10
國際合作大突破
嫦娥探月工程作為中國最具標誌性大型科學研究項目之一，在擴展中國航天
國際影響力、甚至直接促進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（本質上鵲橋號中繼衛星也屬於嫦娥四號任務的一部分）更
是為中國航天邁出了突破性的一步。
嫦娥四號任務的火箭整流罩上有眾多國際機構，可以看出這是個高度國際化的任務（圖源：中國航天科技集團）
在科學方面，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，月球小型光學成像探測儀是與
沙特合作。
在任務成功後，嫦娥四號收集來的一手科研數據將會對外全部公開，歡迎全
世界科學家共同研究。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，也在行業內外得到了很多關注，是我
國航天對外開放吸引合作的最佳平台。
因而，眼前的嫦娥四號，不僅是中國的，更是全世界的。它的科學和工程
意義，對整個人類而言都是重大突破。
本文由科普中國融合創作出品，太空精釀製作，中國科學院計算機網絡信息中心監
製，“科普中國”是中國科協攜同社會各方利用信息化手段開展科學傳播的科學權威
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