備受期待的年終“航天大戲”終于來了。

12月8日2時23分，嫦娥四號探測器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心出發(fā)，向遙遠的月球飛去，人類首次月球背面軟著陸巡視探測的大幕正式拉開。

千百年來，月亮一直是人類心中的神秘之所，思鄉(xiāng)的情懷、探索宇宙的渴望，都交織在“舉頭望明月”的目光中。此前，我國探月工程也曾分別實施嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號等任務(wù)，對月球進行探測。然而，中國人及其探測器目光所及之處，僅僅是月亮的正面。

月球背面究竟是什么樣，嫦娥四號將第一次“身臨其境”地“觸摸”它。

此前100多個人類探測器都未曾到過“背面”？

很多人看過月球照片，也見過大大小小的月球模型，卻很難想象，站在地球上的人類自己，竟然看不到月亮的背面。

中國工程院院士、中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁給出過這樣一個解釋：由于月球的自轉(zhuǎn)周期恰好等于公轉(zhuǎn)周期，且都是逆時針方向，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——所以站在地球上的人類，只能看見月球的正面，而背面永遠也看不見。

要想看到，人類只能借助科學(xué)技術(shù)，“延伸自己的視力”。比如，研制能夠飛向太空的探測器。

1959年10月7日，蘇聯(lián)“月球三號”探測器傳回月球背面的第一張照片后，月球背面的“真容”第一次被揭開了。

依照這些珍貴的照片資料，蘇聯(lián)在1960年11月6日出版了第一份月球背面地圖；一年之后，蘇聯(lián)又制作了第一個月球儀，更加清晰地呈現(xiàn)出月球背面的初步特征。

乍一看，月球背面這張“面孔”并不漂亮，隕石坑的數(shù)量比月球正面要多得多，放眼望去隨處可見，密密麻麻；月球背面的“皺紋”也比較多，布滿了溝壑、峽谷和懸崖，而月球正面相對平坦的地方比較多。

那里還有幾處巨大的“暗瘡”，與月面的普通物質(zhì)相比，月背暗斑中的物質(zhì)有很大不同，這種現(xiàn)象似乎能夠說明月球背面由于毫無遮攔地暴露在太空里，而遭遇了大量天體的直接撞擊。

1965年7月20日，蘇聯(lián)“探測器三號”傳送回了25張畫質(zhì)更好的月球背面照片，從照片中可以看到月球背面有一條長數(shù)千百米的鏈狀隕石坑。

至于人類第一次與月球背面“面對面”，則發(fā)生在3年后，即1968年。那是“阿波羅八號”進行載人登月任務(wù)試驗時，宇航員威廉·安德斯看到的。

按照他的描述，“月球背面看起來像我在孩提時玩過的沙堆，它們?nèi)急环饋恚瑳]有邊界，到處是一些碰撞痕和坑洞”。

從那時開始，“阿波羅十號”一直到“阿波羅十七號”的宇航員都曾看到過月球的背面。

然而，60年過去，人類已經(jīng)發(fā)射了100多個月球探測器，其中包括65個月球著陸器，卻僅有不載人的環(huán)繞月球軌道器和載人的阿波羅號“看到過”月球背面。

換句話說，至今沒有任何一個月球探測器能夠?qū)崿F(xiàn)在月球背面軟著陸，目前得到的有關(guān)月球背面信息，也都是通過遙感探測和所拍照片獲得的。

探月工程副總指揮、國家國防科工局探月與航天工程中心主任劉繼忠說，“正因如此，關(guān)于月球背面存在著許多猜測，并出現(xiàn)在各種科幻小說和電影中。”

而這，也是中國選擇將嫦娥四號送到月球背面的一個原因：一探究竟。

把“天文臺”搬到了月球背面？

中國科學(xué)院院士、中國航天科技集團科技委主任包為民告訴記者，曾有人問他，為什么一定要到月球背面去，甚至還有不少人說：“美國人都登月了，為什么中國還要探測月球？”

他說，過去人類探月只探測了一些局部區(qū)域，到月球背面去，就可能發(fā)現(xiàn)一些在月球正面沒有得到的數(shù)據(jù)，而這具有“發(fā)現(xiàn)”意義。

比如，月球背面是個“厚臉皮”——其月殼從整體來講比正面更厚一些，但究竟是什么原因?qū)е略職ず穸炔灰粯樱娬f紛紜，成為天文學(xué)界的未解之謎。

在中國科學(xué)院月球與深空探測總體部主任鄒永廖看來，這個“看不見”的一面，對人類認(rèn)識月球甚至宇宙都十分重要，因為無論是物質(zhì)成分、形貌構(gòu)造，還是巖石年齡，月球背面和正面都有很大差異。

他還表示，針對月球背面的探測，還可以推動月基科學(xué)研究的不斷深入。

月球背面沒有來自地球無線電波的干擾，是進行射電天文觀測的最佳場所，如果能利用這一自然地形架設(shè)無線電望遠鏡，就好比把“天文臺”搬到了月球背面。“這是天文學(xué)家夢寐以求的，可以填補射電天文領(lǐng)域在低頻觀測段的空白。”鄒永廖說。

按照計劃，嫦娥四號著陸器在月球背面軟著陸后，將開展月基低頻射電天文觀測研究，可以進一步認(rèn)識月球的演化細節(jié)，研究宇宙起源和星球起源等；而對月表環(huán)境里的中子輻射劑量、中性原子等探測，可以研究宇宙粒子輻射和太陽風(fēng)，預(yù)計可獲得一批原創(chuàng)性科學(xué)成果。

月球背面探測，還將有助于推動月球資源的研究和開發(fā)利用。鄒永廖說，月球蘊藏著豐富的礦產(chǎn)和能源資源，而開發(fā)和利用月球資源，是人類探測月球的源動力之一。

近年來，美國等國家相繼制定了月球背面資源調(diào)查研究計劃。鄒永廖說，通過嫦娥四號對著陸區(qū)地形地貌、礦物組分、巡視區(qū)淺層結(jié)構(gòu)、地幔物質(zhì)等進行科學(xué)探測與研究，將為月球資源的開發(fā)利用提供極有價值的第一手資料。

當(dāng)然，嫦娥四號的科學(xué)和工程目標(biāo)遠不止于此。

鄒永廖認(rèn)為，對于任何一個地外天體而言，探測其空間和表面環(huán)境、地形地貌、物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，是遠遠不夠的，還應(yīng)從比較行星學(xué)的方法論出發(fā)，系統(tǒng)地開展對地球、火星、月球等天體的比較研究，這樣才能更好地認(rèn)識它們。“從這個意義上講，嫦娥四號對后續(xù)深空探測有重要意義。”

此次任務(wù)落月點是一塊“處女地”？

嫦娥四號探測器由航天科技集團五院負(fù)責(zé)總研制，按照該院科研人員的說法，由于月球背面探測的難度，嫦娥四號要完成前無古人的月球背面之旅，面臨幾大技術(shù)難點：地月拉格朗日L2平動點軌道精確設(shè)計與控制，地月拉格朗日L2點遠距離數(shù)據(jù)中繼，復(fù)雜地形環(huán)境下的安全著陸等。

要突破這些技術(shù)難點，我國航天界不得不為此完成3個國際首次：首次月球背面軟著陸和巡視探測、首次月球拉格朗日L2點中繼與探測、首次月基低頻射電天文觀測，以及國內(nèi)首次實測月夜期間淺層月壤溫度。

“這一重大科學(xué)創(chuàng)新工程的實施，將推動航天技術(shù)和其他科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。”劉繼忠說，從表面上看，在月球背面和正面著陸在“落月”本質(zhì)上沒有區(qū)別，實際上，實現(xiàn)在月球背面軟著陸和巡視探測，是工程技術(shù)和空間科學(xué)的雙重跨越和創(chuàng)新。

根據(jù)計劃，嫦娥四號將會降落到90%的面積都分布在月球背面的艾肯盆地上。

月球分為三大地體，即克里普巖地體、斜長高地巖地體、艾肯盆地地體，其中前兩個地體美國、蘇聯(lián)都曾著陸和探測過，只有艾肯盆地地體沒有近距離探測過。鄒永廖說：“這里可謂一塊‘處女地’，在科學(xué)上會有很多新的發(fā)現(xiàn)。”

他進一步解釋，艾肯盆地是目前發(fā)現(xiàn)的太陽系固體天體中最大最深的盆地，直徑大概2500公里，深度約12公里，對其進行探測可以獲取月球深部物質(zhì)的信息。

更讓他感興趣的是，艾肯盆地被科學(xué)界認(rèn)為是39億年前撞擊形成的，但按照常規(guī)理論，撞擊密度、頻度、強度越大，形成時間應(yīng)該越早，“為什么這個峰值出現(xiàn)在39億年而不是更早？”

吳偉仁說，一般認(rèn)為，這個盆地有可能是當(dāng)時宇宙大爆炸或者后來小天體撞擊形成的，隱含著宇宙最早的一些信息，“在此地探測，有助于我們獲取月球深部物質(zhì)的信息”。

然而，由于目前還沒有宇航員或月球車登上月球的背面，人類對它的詳細情況除了借助照片判斷，其他知之不多。

正在飛向月球的嫦娥四號，將為人類揭開月球背面的神秘面紗邁出了關(guān)鍵一步。鄒永廖很期待，或許，嫦娥四號到艾肯盆地開展精細探測，就可以打開“39億年撞擊峰值”這個科學(xué)之謎。

中國青年報·中青在線記者 邱晨輝 來源：中國青年報