“嫦娥”首登月背的深度解读

新年刚过，距离我们30多万公里的月球传来令人振奋的消息：嫦娥四号探测器成功着陆月球背面预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回世界第一张近距离拍摄的月背影像图。这是人类探测器首次实现月背软着陆，首次实现月背与地球的中继通信。带着中国人美好梦想的“嫦娥”揭开了古老月背的神秘面纱，它们的“亲密接触”不仅令中国人欢欣鼓舞，也引来诸多国际媒体点赞，更让航天爱好者沸腾。

着陆突破两大挑战

3日夜，嫦娥四号着陆器与巡视器顺利分离，玉兔二号巡视器驶抵月球表面。着陆器上监视相机拍摄的玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图顺利传回地面。

相比着陆月球正面，在月球背面着陆难度要大得多，这也是月背如此“人迹罕至”的原因。一大挑战在于，月球背面地形崎岖，对探测器着陆区的选择和着陆精度提出了更高的要求。法新社称，月球正面有许多平坦区域可供着陆，而背面崎岖不平。此前还没有探测器抵达月球背面，这不是简单的科技——中国为这一时刻已经准备多年。英国广播公司（BBC）称，中国这次任务对于任何机构来说，都尚属首次。月球背面崎岖不平的地形，对探测器的安全着陆提出了特殊挑战。如果探测器降落在一个凸出的岩石上，将意味着任务立即失败。

另一大挑战在于，月球背面无法同地球直接通信，必须用中继星中继的方式。所有信息传输都需要在“鹊桥”的中转下完成。CNN称，探测器在月球背面成功着陆，对于希望成为领先的航天强国的中国来说是一个巨大的里程碑。由于同步自转的原因，月球背面永远不会面向地球。探测器着陆的地方背对地球，意味着它不可能与地面控制系统直接通信。为了克服这一障碍，中国早些时候发射了一颗绕月球轨道运行的专用卫星，该卫星将探测器的信号传回地球。

国际宇航大学原主任约瑟夫·佩尔顿博士认为，这次嫦娥四号降落月球背面，最困难的地方在于对探测器的控制不易，必须通过中继通讯卫星远程指挥。显然，由于通讯过程的延迟，必须使用自主决策的先进技术，而非此前各国月球探测器使用的直接式指令控制。这项技术需要通讯指令、遥感以及其他相关技术的突破，未来它还可以用于其他的实际应用和科学研究。“不久的将来，搭载在嫦娥四号的科研仪器会发回包括月球背面的水含量等各种科学信息，这是很有趣的事情。虽然美俄也有这样的中继通讯技术，但从未尝试过将其用于登陆月背。

由于月背特殊的环境，放置在这里的科研设备不会受到来自地球的无线电信号干扰，能对太空中微弱的电磁信号进行探测。该项目可以帮助国际科学界理解大气层和字宙的特性，有助于对广袤的太空进行探索及更大范围内的国际合作。

后续探测仍有系列障碍要克服

嫦娥四号将在月球背面进行一系列探测、研究工作。科学家认为，月球背面比正面更为古老，冯·卡门撞击坑的物质成分和地质年代具有代表性，对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。《纽约时报》称，中国探测器登陆的地方是月球上最古老、最深的陨石坑，因此探测器的发现可以为了解月球的起源和进化提供线索。一些科学家猜测周围的盆地可能富含矿物质。月球上拥有巨大的能源储备。最主要的燃料是氦3。由于没有大气层，月球表面土壤中有大量通过太阳风吹来的氦3，这是一种清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，用它进行核聚变发电可提供便宜、无毒和无放射性的能源，所以被科学界称作“完美能源”。据保守估计，月壤中有100万吨氦3，用它发电可以满足地球1万年的能源需求。

俄罗斯的一项估算则显示，1吨氦3的价值约为100亿美元，用飞船从月球运回1吨氦3的总费用为2000万到4000万美元，开发月球氦3有利可图。

此外，月球上蕴藏着大量的自然资源，已知有100多种矿物，其中5种是地球上没有的。月球上有丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰等矿产，仅月海玄武岩中就含有至少100万亿吨可开采利用的钛金属。如果开发月球资源是太空发展的下一步，一次成功的登陆可能会让中国处于更有利的位置。

BBC称，由于月球背面没有来自地球的无线电波干扰，被视为天文观测的极佳场所。值得一提的是，嫦娥四号的着陆器还携带了一个3公斤重的小型实验室“微型生态圈”，内含蚕卵、土豆和拟南芥种子，该实验由28所中国大学设计。

“此次探测任务中还有许多大大小小的突破值得关注。”航空航天专家庞之浩对记者说，探测器在后面的工作中还会遇到挑战。一个是移动关，月球背面地形相当复杂，最高的山峰比珠穆朗玛峰还高，大坑套小坑，月球车顺利完成表面移动也是一大突破点。另外便是在长月夜的生存关，零下180摄氏度的极端低温是一个考验。這次能实现夜间工作，测量月球表面温度，可谓是一个非常大的突破。