神秘的月球背面，中国即将抵达

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为了成功地实现这些目标，中国已经在早期阶段发射了嫦娥一号、嫦娥二号和嫦娥三号。

嫦娥一号轨道示意图。(来自中国月球探测和深空探测网的图像)

嫦娥一号的主要任务是“绕圈”，即进行月球探测。任务结束后，嫦娥一号被控制在2009年3月1日与月球相撞。

嫦娥二号轨道示意图(中国月球探测与深空探测网图片)

嫦娥三号轨道示意图。(来自中国月球探测和深空探测网的图像)

嫦娥二号、三号和四号的主要任务是"着陆"，即实现月球软着陆和月球表面巡视探测。

嫦娥4号

与2号和3号不同，嫦娥4号首次在月球背面着陆，并发射了无人月球车，这比以前困难多了。

活动图片:从距离地球160万公里的太空中，在深空气候观测卫星拍摄的月球图片上只能看到月球的背面。(美国国家航空航天局/欧洲太空总署的图片)

因为潮汐锁定，自从人类诞生以来，没有人见过地球上的月球背面。事实上，这给月球背面蒙上了一层神秘的面纱。

活动图片:图为潮汐锁定示意图。从地球上看不到月亮的背面。(照片来源:金色柱头)

动态图片:图片是非潮汐锁定图，在这种情况下，可以看到月亮的背面。(照片来源:金色柱头)

尽管历史上有许多月球车遥感了月球背面，但迄今为止还没有宇航员或月球车在月球背面着陆并进行现场探索。

在月球背面软着陆比在月球正面要困难得多。原因是月球阻挡了电磁波，使得远程控制和控制地球背面的探测器变得困难。

月亮女神没有动，喜鹊先过桥

为了解决这个大问题，中国提前于2018年5月21日发射了喜鹊桥中继卫星。目前，它正运行在地月系统中第二个拉格朗日点的光环轨道上。

活动图片:喜鹊桥总是位于月球背面，提供信号中继服务(图片来自吴等人)

地球-月球系统的第二个拉格朗日点是地球和月球之间的重力平衡点。在这一点上，卫星可以在轨道上停留很长时间，燃料消耗很少。喜鹊桥是世界上第一颗运行在地球月球第二拉格朗日点的通信卫星。在95%的时间里，喜鹊桥同时面向月球和地球的背面，完美地充当了数据传输的中继站。

困难很多，但优势明显。

这张照片来自美国宇航局。

虽然在月球背面很难探测到，但月球背面的好处也是显而易见的。

著名的500米球形射电望远镜FAST工作频率在70兆赫到3千兆赫之间。由于地球电离层的干扰，在地球上以低于10兆赫的频率观测射电天文学极其困难。

即使在地球大气层上方的轨道上，即使在月球正面观测射电天文学，它也受到地球电离层、闪电、极光和人造无线电的干扰。

然而，如果在月球背面建立一个射电天文台，这些来自地球的干扰就可以解决。

温度差超过300摄氏度

月球上昼夜温差超过300摄氏度。为了抵御夜间的低温，嫦娥四号月球车配备了两个能源系统。一个是两翼的太阳能电池板，可以在白天发电。第二个是钚238同位素热电发电机，它在发电的同时提供稳定的热流以抵抗月球上零下196℃的低温。

照片显示钚238释放出大量热量。(照片来自Cournoyer)

钚238的半衰期为87.74年，衰变时会释放出α粒子。它还会放出大量的热量，并能自燃。热电发电机利用钚238的热量发电。

嫦娥四号的着陆点是月球的南极，位于月球背面艾特肯盆地的一个撞击坑中。

艾特肯盆地直径约2500公里，深度约13公里，从最深的坑底到最高的墙顶约有16公里的落差。它是太阳系中已知最大的撞击坑之一，也是月球上最大、最深、最古老的撞击盆地。

图中显示了位于月球南极的艾特肯盆地，大部分位于月球背面，红色代表高海拔地区，蓝色代表低海拔地区。(来自Ittiz的图片)

据信，嫦娥四号月球车对这个古老的盆地进行了各种科学探索后，月球和月球上最大的盆地的一些秘密将被揭开。

(本文中显示的图片均经过授权)