在上個世紀的美蘇冷戰之中，太空競賽也成為美蘇競相追逐的一個項目。而月球作為上個世紀的星球研究熱點，自然也是美蘇航天争霸的賽場之一。

在此期間，美蘇共計向發射了八十四個衛星，其中，美國發射了三十四個，而蘇聯發射了四十七個。在地月系統長期演化的過程中，由于地球引力對月球的潮汐鎖定，月球始終以同一個面向圍繞地球公轉。

所以從地球上看，月球隻能看見大部分正面，而它的背面始終難以窺見。向月球發射的數目如此衆多的衛星裡，也沒有一顆能到達月球背面，這是為什麼呢？

繞月衛星模拟圖

有人猜測月球背面隐藏了不可告人的秘密，一旦揭發就會引發嚴重後果；也有人認為月球背面沒有研究價值和探索難度，所以沒有探索的必要。

就在人們對月球背面議論紛紛，充滿遐想之時，2018年12月8日，中國嫦娥四号探測器踏上了開往月球的旅程。

2019年1月3日，嫦娥四号探測器着陸在月球背面所在的南極艾特肯盆地一個名為馮卡門的撞擊坑内，實現人類探測器在月球背面的首次軟着陸。

此舉一時間引起熱議，有的人認為，連美國和蘇聯都“不屑”去探索月球背面，中國為何要耗費這麼多的精力和金錢跑去月球背面呢？嫦娥四号的着陸究竟有什麼意義呢？

嫦娥4号發射

在美國發射的阿波羅八号裡，人類利用人造飛行器第一次成功進行繞月活動，但當阿波羅八号飛到月球背面時，信号卻忽然中斷。

其原因在于月球的厚度和體積阻擋了無線電波的傳送，導緻飛行器在月球背面無法和地面控制中心取得聯系。在此之後，美國蘇聯也對月球背面展開了研究攻勢。

阿波羅8号第三級

但由于太空領域競賽的逐漸深化，美蘇逐漸發現航天事業的巨額投入與回報收獲似乎不成正比，再加上當時美蘇極其複雜的時代環境和政治背景。

兩國對于月球的研究計劃便逐漸停滞，而探索月球背面的想法也遲遲不能落地。所以，不是美蘇“不屑”去月球背面，相反，它們對月球背面也抱有探索的好奇心。

但由于各種方面的因素和影響，最終沒能實現，屬于想去但是不能去。那麼，月球背面究竟有什麼魔力，吸引各個國家都将探索的目光投向神秘的月球背面？

研究月球背面

首先，據現有數據照片來看，月球的兩面有極其顯著的不同特征。但月球背面隕石坑相較正面更多的情況還隻存在于理論之中，我們缺乏對月球背面的實地考察所采集的隕石信息和地質樣本。

同時，月球背面的岩石更加古老，如果我們能夠獲取這些古老的岩石樣本，就能夠對月球的化學成分演化過程更加了解。

月球背面嫦娥四号所登陸的，以錢學森恩師命名的馮卡門環形山，由于火山噴發曾經曆了極為強烈的碰撞，導緻其被熔岩淹沒。

馮卡門環形山

在富含極其具有研究價值的稀有物質的同時，還存在着部分的早期月幔，這對我們研究月球更深處提供了重要線索。

通過對月球背面的勘測，人們可以獲取和收集月球表面的地形地貌，淺層結構和物質成分的綜合地質剖面，這個綜合地質剖面對揭示涿鹿區域地質演化有着重要貢獻。

其次，月球背面月表環境也與月球正面有着差異，其輻射太陽風與月表物質的相互作用所産生的結果也不盡相同，而月球背面的月表環境探測，也能為人類探月航天事業提供參考和幫助。

月球

從天文觀測的角度來看，天文學家最理想的天文觀測環境要求絕對的安靜，來監聽來自宇宙深處的微弱電磁信号。

而月球背面自身屏蔽地球幹擾信号的天然優勢，也為天文低頻射電觀測提供了絕佳的環境，可以填補射電天文領域在低頻觀測的空白。

低頻觀測的方法為研究太陽系各種天體甚至星雲演化提供了重要手段和資料。除此之外，在月球背面還有可能存在着水冰。

NASA通過對月球背面的轟炸所激起的塵埃證實了這一點，衆所周知，水是生命之源；如果月球上真的有水，那麼就意味着給生命的發展延續提供了可能性。

人類發射的繞月衛星

就算沒有生命存在，那也對研究月球能起很大的幫助。而更為人所津津樂道的，是月球上氦三能源的可利用性。

氦三是将月球土壤加熱到七百攝氏度所産生的一種能源，在地球上極其稀有，卻富集地蘊含在月球背面的土壤之中。它燃燒所能産生的能量足足有每千克19兆瓦，可以讓一座城市運作六年。

而月球上的氦三據估計總共有100萬噸左右，以目前地球能源的緊張局勢來看，對氦三的能源開發對于人類來說十分重要。所以，富含氦三的月球背面土壤的開發勢必所需。

月球背面的研究價值如此顯著，卻鮮少有人真正登陸上去，直到中國的嫦娥四号克服種種困難才來到月球背面。這其中究竟有怎樣的困難一直在阻擋人類探索月球背面的腳步？

月球表面

為了解決月球背面會阻攔信号的局面。就需要一顆中繼衛星将來自地球的無線電信号中轉給登陸機器，但中繼衛星的發射并不容易。

其要在克服複雜的宇宙環境等多方面因素阻礙的同時，千裡迢迢途徑四十多萬公裡的路程來到地月拉格朗日點附近的Halo軌道。

但在這個軌道運行的衛星容易發生角度的偏移和軌道路線的改變，這個時候就需要足夠的技術來監管中繼衛星前進方向的精确性，以确保信息的正确傳輸。

中繼衛星

而除了需要一顆高度穩定的中繼衛星來保證信号的穩定輸出，飛行器登陸月球表面的難度也同樣不能忽視。從之前的衛星圖片可以看出，月球背面隕石坑密布。

且地質環境十分複雜崎岖，而嫦娥四号所登陸的南極艾特肯盆地更是複雜參差，最大落差高達十幾千米，這使得着陸器必須學會避開地面障礙，對着陸器的系統傳感器以及着陸方式給出了極大的挑戰。

相比此前人類接觸過的月球正面來講簡直就是地獄難度的級别，極有可能發生更多的意外事故導緻失敗。那麼，在這樣的重重困難和挑戰之下，中國的嫦娥四号是怎麼成功到達月球背面的呢？

月球軟着陸器

經過中國科學家夜以繼日的攻克和研究。他們克服重重困難不負衆望地将嫦娥四号成功着陸于月球背面。

為了解決信号問題，我們國家早在嫦娥四号登陸之前，就将人類曆史上首個月球信号中繼衛星“鵲橋号”，成功部署并運行在合适的軌道上。

在“鵲橋号”研發的過程中，給“鵲橋号”裝載了一套高智能化精細化水平的，不受空間影響的光纖陀螺慣性測量單元的黑科技，用以減少人工監管，實現在軌自主調整衛星姿态角度。

鵲橋号模拟圖

其次，為了保證嫦娥四号順利完成任務，使用了探測能力超強的長三乙改三III型火箭，和能釋放源源不斷熱量的同位素元素钚-238核電池來克服低溫。

通過逐漸調整軌道傾角來到南極的降落點附近，等待太陽光能夠照射到月球的理想狀态，能突顯出地形陰影的情況下，以光學輔助設備定位并選擇近乎垂直的着陸方法來克服月球背面着陸環境的惡劣。

長三乙改三III型火箭推進嫦娥四号

這種着陸方法需要先升後降，使得降落過程的距離更長，以留足夠多的時間來完成精确的避障懸停和緩速降落等過程。

進而以高度自主化的模式最終實現了嫦娥四号的成功着陸，順利完成了各項任務。此外，嫦娥四号還攜帶了一個帶有馬鈴薯、蠶的生命支撐系統的月面微型生态圈，首次在月面進行生物實驗。

還新增了探測月背環境中子輻射等含量的設備，并對原有的月球車和嫦娥三号的測月雷達進行了改進以延長使用壽命。那麼，實現月背登陸對中國來說，意味着什麼呢？

月面微型生态圈示意圖

首先，中國作為實現月背登陸的先鋒，向全世界證明了我們國家的科技實力和成為航天大國的勇氣，擴展了中國航天在國際的影響力。

而嫦娥四号的探月工程也突破了我國在航天領域的國際合作，在任務成功之後，嫦娥四号也會将科研數據對外公開共同研究，為我國航天事業吸引合作提供平台和關注。

而我們登陸月球背面的成果數據，也會促進我們探索太空的科技步伐，為更加高精尖的技術提供重要研究資料。

使得中國在月球背面留下了屬于自己獨特的足迹，從而揭開了古老月球的神秘面紗，開啟了人類探索宇宙奧秘的新篇章。

嫦娥四号奔月

所以，不是蘇聯美國不屑于登陸月球背面，而是他們想登陸卻沒有辦法登陸。我們中國成為月背登陸的第一國，看似僅僅隻是我們探索月球的一小步，但事實上對于整個人類來說是探索月球進程的一大步。

相信随着科技的不斷發展進步，中國能一步步解開太空探索中的更多難題，實現推動空間科學技術和應用全面發展的航天強國夢。

中國航天成果頗豐

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