《首登月之暗面的，为何是中国》
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2018年12月8日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射“嫦娥四号”探测器,开启了月球探测的新旅程（@视觉中国）
“看,脚印.这是我的一小步.”1月4日,“月球车玉兔二号”在微博上发布了自己在月球上行走的第一张照片,“炸出”无数网友回复,“兔子你醒了吗?”“兔子回来了！”
“玉兔二号”的旅程,始自2018年12月8日凌晨2时23分.那时, “长征三号乙”运载火箭载着“嫦娥四号” 探测器——“嫦娥四号”由着陆器和巡视器（月球车）两部分组成,后者最终被命名为“玉兔二号”——在西昌卫星发射中心升空,踏上奔月旅程.
经过26天的环月飞行,2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”自主着陆在了月球背面南极-艾特肯盆地——整个太阳系中最大、最深、最古老的陨石坑.
当2018年5月21日送入太空的“鹊桥号”中继卫星,将着陆的画面传回位于北京郊区的指挥控制中心,所有的紧张都瞬间化作喜悦.
50多年前,阿波罗8号绕月航行20个小时,三位美国宇航员成为第一批用肉眼看到月球背面的人类;50多年后,“嫦娥四号”探测器在月球背面软着陆,成为这片“荒原”第一个来自地球的访客,实现了人类历史上又一个“首次”.
“这是中国航天的一个重要里程碑.”中国探月工程总设计师吴伟仁说,“人类的本性就是探索未知.月球对我们来说是一个神秘而又未知的世界,我们有责任有义务去探究它.探测月球也会加深我们对地球和对自身的认识.”
“月之暗面”
月,一直是中国文人墨客笔下的常客.不过,当古人“举头望明月”,看到的其实一直是月球的正面——月球自转一周所花时间和绕地球公转一圈所花时间相同,加上被地球潮汐锁定,人们从地球上只能看到月球总面积的约59%.
但这并不意味着位于月球背面的那41%是黑暗的——月球的明暗分布取决于月相,新月的时候,地球上能看到的部分就是黑暗的,背面是明亮的.2019年的第一个新月出现在1月6日,对于“嫦娥四号”来说,这正是对这个区域进行细致探测和拍照的绝佳机会.
与正面相比,月球背面对于科学家来说是一片难得而宁静的科研胜地.射电观测是研究天体的重要手段之一,即接收遥远天体发出的射电辐射.但由于天体距离遥远,加之地球上人类日常活动的电磁环境造成的干扰,让本就十分微弱的电磁信号更加难以观测.然而,月球背面屏蔽了来自地球的各种无线电干扰信号,可以监测到地面和地球附近的太空无法分辨的电磁信号,从而为研究恒星起源和星云演化提供重要资料.
此外,月球的背面相较正面来说更古老,在地质构造上也差异巨大.多山、撞击坑、沟壑、峡谷和悬崖遍布,月球背面保留着更为原始的状态,对研究月球和地球的早期历史具有重要价值——经过亿年来的变迁,地球早期地质历史的痕迹早已消失殆尽,而通过探索月球上仍保存完好的地质记录,科学家们有望能够了解地球的早期历史.
事实上,人类也从未停止探索“月之暗面”的步伐.
1959年,苏联发射的“月球3号”太空船拍摄到了月球背面的第一张照片.尽管画质模糊,但却让人们对这片神秘区域首次有所了解.依照这些照片资料,苏联在1960年11月6出版了第一份月球背面地图,一年之后,又制作了第一个月球仪,更加清晰的呈现出月球背面的初步特征.五年后,随着“探测器三号”传回25张画质更好的月球背面照片,人们绘制出更加精确、完整的月球地图.
21世纪以来,美国、中国、印度等国的月球探测器对月球进行了更高分辨率的详细探测.2009年,美国航空航天局发射的月球勘测轨道飞行器（LRO）拍摄了更多高精度的月球背面照片,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,人类也依此绘制了更清晰的月球地图.
自2003年以来,中国在十余年里已有包括嫦娥一号、二号、三号在内的11个月球探测器飞临月球,获得了月球背面的大量探测数据,包括地形地貌、物质成分、表面环境等详细信息.
如今,关于“月之暗面”的信息,又将进一步完善.“嫦娥四号”探测器项目执行总监张熇此前接受采访时也表示：“因为没有别的探测器到过月球背面,所以不论是探地形还是探月壤成分,应该都是人类第一次获得一手数据.”
背面唯一的车
月亮上一共有七辆车.
其中,三辆月球车属于美国,两辆属于苏联,两辆属于中国;六辆位于月球正面,只有一辆位于背面——它就是“玉兔二号”.
在“嫦娥四号”之前,月球背面着陆探测尚属国际空白.
“我们选择去月球,不是因为它很容易,而是因为它很难.”几十年前,时任美国总统尼克松一席话为一系列载人登月飞行任务的阿波罗计划摁下开始键.
而探索月球背面,更是难上加难.“去月球背面比去正面风险增大了很多,崎岖的地形给我们带来必须面对的问题,但在月面更高精度的着陆是未來所需要的.” 航天科技集团五院“嫦娥四号”探测器总设计师孙泽洲说.
此前也有人类探测器在月球背面着陆,但都是“硬撞”上去——比如美国的“游骑兵四号”,因为电脑系统故障,栽在了月球背面.这种“硬着陆”往往导致探测器的损坏,无法继续工作或提供有效数据.
2013年12月2日,中国首个月球软着陆的无人登月探测器“嫦娥三号”进入太空,于月球正面的雨海西北部着陆.据孙泽洲介绍,与“嫦娥三号”当时以抛物线的形式着陆不同,考虑到地形,“嫦娥四号”近乎于是垂直着陆.这种着陆方式,将先前着陆器在主减速段结束后,由斜向前运动的轨迹改为垂直向下定点运动的轨迹.与之相应的是,“嫦娥四号”的着陆导航敏感器的性能必须进一步提升,需要增加着陆导航敏感器的作用距离,使得“嫦娥四号”能够看得更远、飞得更稳、落得更准.
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