中國國家航天局公布的中國重意藝術(shù)家想象圖，描繪出嫦娥四號(hào)月球探測器的月球有什義登陸景象，這是背面第一艘在月球背面降落的宇宙飛船。 ILLUSTRATION BY EPA/CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION / HANDOUT

嫦娥四號(hào)在臺(tái)灣時(shí)間1月3日上午10點(diǎn)26分成功在月球背面著陸，中國重意成為第一艘登陸月球背面的月球有什義宇宙飛船。 在將近十小時(shí)后，背面嫦娥四號(hào)送出了玉兔二號(hào)月面車往馮． 卡門撞擊坑前進(jìn)，嫦娥四號(hào)這個(gè)撞擊坑位于月球背面廣大的美國南極－艾特肯盆地之中。 PHOTOGRAPH BY CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION

這張影像是由美國航天總署月球勘測軌道飛行器（Lunar Reconnaissance Orbiter）所拍攝。 畫面中央的南極－艾特肯盆地是月球上最大的撞擊盆地，也是太陽系里最大的撞擊盆地之一，從盆地最深處到周圍頂部最高處的落差有將近16公里。 IMAGE BY NASA/GODDARD
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)美國國家地理（撰文：MICHAEL GRESHKO 編譯：林宇威）：中國的「嫦娥四號(hào)」登陸月球背面，有什么重要意義？這艘結(jié)合了登陸器和月面車的宇宙飛船，成功著陸在未曾有人類或探測器造訪的月球背面。讓我們一起來了解它的狀況，以及它即將在月球表面進(jìn)行的任務(wù)。
臺(tái)灣時(shí)間1月3日上午，中國的嫦娥四號(hào)成功在月球背面著陸。在這之前，從來沒有任何人類或是探測器曾經(jīng)在這里降落。 嫦娥四號(hào)是在2018年12月7日發(fā)射升空，并于12月12日進(jìn)入月球軌道。現(xiàn)在，探測器已經(jīng)成功在月球表面降落。
在此次歷史性的著陸之前，有關(guān)嫦娥四號(hào)降落的細(xì)節(jié)寥寥可數(shù)。中國國家航天局向來保密到家，最近一次公布信息是在去年12月30日，當(dāng)時(shí)官方宣布宇宙飛船已經(jīng)進(jìn)入登陸前的預(yù)定軌道。 在登陸前，全世界有許多科學(xué)家和天文同好都聚集在網(wǎng)絡(luò)論壇及推特上，熱烈討論著他們從消息靈通的新聞?dòng)浾摺⑽⒉┵~號(hào)及追蹤嫦娥四號(hào)軌道的業(yè)余天文學(xué)家那兒得知的最新消息。
當(dāng)嫦娥四號(hào)成功登陸的確認(rèn)消息傳來，大伙放下不確定的心情，轉(zhuǎn)為一片歡欣鼓舞。
「這真是歷史性的一刻，我非常、非常地興奮！ 」中國地質(zhì)大學(xué)的行星地質(zhì)學(xué)家肖龍教授得知成功登陸的消息后，在給《國家地理》的電子郵件中這么寫道：「在成功登陸后，登陸器和月面車很快就會(huì)傳回影像，我很期待能看到月球背面的真正面貌！ 」
「對于嫦娥四號(hào)的成功登陸，我個(gè)人感到十分興奮并引以為傲，因?yàn)檫@不僅是個(gè)讓人欽佩的壯舉，同時(shí)還擁有很多的科學(xué)研究潛力。 」山東大學(xué)威海校區(qū)的月球地質(zhì)學(xué)者喬樂如此表示。 想知道更多有關(guān)這項(xiàng)探測任務(wù)的細(xì)節(jié)、科學(xué)研究目標(biāo)和對全世界的重要性嗎？ 快跟著我們一同探索吧！
嫦娥四號(hào)是個(gè)什么樣的任務(wù)？ 它的登陸有甚么重要意義？
嫦娥四號(hào)探測器是中國國家航天局發(fā)射前往月球的最新探測任務(wù)。 中國剛開始的兩次探月任務(wù)都是繞月軌道衛(wèi)星，而第三次任務(wù)發(fā)射的則是在2013年成功著陸月球正面的登陸器和月面車。 嫦娥四號(hào)任務(wù)包括了登陸器、月面車和中繼衛(wèi)星，目標(biāo)是緩緩地降落在月球背面。
「這是第一次有這樣的探月任務(wù)。 」圣母大學(xué)（University of Notre Dame）的行星科學(xué)家、同時(shí)也是月球地質(zhì)專家的克萊夫． 尼爾（Clive Neal）如此表示：「嫦娥四號(hào)代表著史上首次有國家在月球背面嘗試讓登陸器進(jìn)行軟著陸，并部署月面車進(jìn)行探索。 」「探測器將從未曾有人造訪的背面?zhèn)骰財(cái)?shù)據(jù)，提供我們解開月球之謎的珍貴數(shù)據(jù)，」肖龍教授寫道：「我誠心祈求一切順利！ 」
等等，月球的背面是什么？
月球已經(jīng)繞著地球公轉(zhuǎn)超過45億年。 在這段時(shí)間內(nèi)，地球的重力拖引迫使月球的自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)同步。 因此，月球自轉(zhuǎn)一周與繞地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間都是28天左右。 這表示，月球總是以同一面面對地球，而我們從地球無法看到的那一面，就是月球背面。
或許，你還聽說過有人把月球背面說成「暗面」，其實(shí)這個(gè)用詞有點(diǎn)不妥。 當(dāng)月球繞著地球公轉(zhuǎn)時(shí)，有一半總是在太陽光的照射之下。 在新月時(shí)，月亮的正面沉入一片黑暗中，但背面其實(shí)是完全被太陽照亮的。 事實(shí)上，月球背面的顏色甚至還比正面要淺一些，因?yàn)闆]有正面那些暗沉的盆地。 而月球正面的這些深色盆地，常被我們想象成人臉、玉兔或是蟾蜍的形象。
為什么之前不曾在月球背面登陸呢？
如果在月球背面登陸，會(huì)因?yàn)樵虑虮旧碚趽踝o線電訊號(hào)的緣故，而很難維持與地球的通訊。 當(dāng)年，阿波羅號(hào)（Apollo）的航天員繞月飛行到月球背面時(shí)，也是完全無法與地球聯(lián)絡(luò)的。
嫦娥四號(hào)探測任務(wù)利用中繼衛(wèi)星，解決了這個(gè)難題。 2018年5月，中國國家航天局發(fā)射了「鵲橋」衛(wèi)星到環(huán)繞地月拉格朗日L2的軌道，這是個(gè)比月球還更遠(yuǎn)的重力平衡點(diǎn)，來自地球和月球的重力會(huì)與此處物體的向心力互相抵銷，因此衛(wèi)星能夠在此停留。 鵲橋衛(wèi)星處在一個(gè)能夠一直清楚看見月球背面和地球的位置，為地面控制中心與嫦娥四號(hào)登陸器之間的通訊鴻溝搭起橋梁。
不過如果利用中繼衛(wèi)星進(jìn)行通訊，也代表無線電波信號(hào)必須跨越更長的距離，而會(huì)使來回通訊的延遲增加。 因此，包括嫦娥四號(hào)的任何在月球背面上的登陸器或月面車，都必須要能夠自行選擇登陸地點(diǎn)，避免可能發(fā)生的危險(xiǎn)。
那么，嫦娥四號(hào)究竟在哪里登陸？
中國國家航天局的目標(biāo)地點(diǎn)，是南極－艾特肯盆地（South Pole-Aitken basin）中的馮． 卡門撞擊坑（Von Kármán crater）。 這個(gè)盆地的地勢低洼，直徑超過2400公里，占月球表面將近四分之一的范圍。 科學(xué)家認(rèn)為，這個(gè)盆地是由大規(guī)模的撞擊事件所形成，因此在此進(jìn)行研究應(yīng)該能揭露有關(guān)月球地殼與內(nèi)部的奧秘。
「這里幾乎可說是太陽系中最大的坑洞了。 」 尼爾說道。
嫦娥四號(hào)團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家，對盆地里像是馮． 卡門撞擊坑這樣的古老隕坑很感興趣，他們想知道撞擊坑的構(gòu)成和年代。 這些撞擊坑記錄了月球和地球在歷史上曾經(jīng)歷不同程度的撞擊。 在我們的地球年輕時(shí)，有多少天體曾經(jīng)撞擊地球？ 這些天體帶來了什么？ 又是在什么時(shí)候撞上地球？ 這段歷史是否對生命的起源有什么樣的意義？ 嫦娥四號(hào)將能幫助我們解開這些謎團(tuán)。
嫦娥四號(hào)上有些什么儀器？
嫦娥四號(hào)所搭載的許多儀器，都是它的前身──嫦娥三號(hào)上的設(shè)備的復(fù)制品。 這些傳承下來的衣缽，包括了幾臺(tái)相機(jī)，其中還有一臺(tái)曾拍下月球表面令人贊嘆的全景。 此外，嫦娥四號(hào)還配有能夠穿透月球表面的雷達(dá)。
嫦娥四號(hào)與嫦娥三號(hào)不同的地方，是它還攜帶了「月球生物圈」的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其中包含了植物的種子1和蠶卵，還有一臺(tái)低頻率的無線電波光譜儀，能讓研究者從太空中分析高能的太陽大氣層。 這臺(tái)儀器還有一個(gè)額外的功能：它可以與鵲橋衛(wèi)星上的儀器配對，形成一個(gè)無線電望遠(yuǎn)鏡。 月球背面是無線電波天文研究的理想地點(diǎn)，因?yàn)樵虑虮旧砟茏钃踝碜缘厍螂婋x層和人類無線電波通訊的干擾。
「這讓我們首度能在月球附近和月球上，進(jìn)行低頻率的無線電觀測，這在地球上是不可能實(shí)現(xiàn)的。 」鵲橋無線電儀器的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、荷蘭拉德堡德大學(xué)（Radboud University）的天文學(xué)家馬克． 克萊因． 沃特（Marc Klein Wolt）在電子郵件中寫道：「這為將來在月球上建立大型無線電設(shè)施做好了準(zhǔn)備，我們將能研究在第一批恒星誕生前的極早期宇宙樣貌。 」
嫦娥四號(hào)上的儀器并非全都來自于中國。 這項(xiàng)任務(wù)的科學(xué)家與德國的研究人員合作，在登陸器上安裝了粒子偵測器，來自瑞典的研究人員在月面車上放了離子偵測器。 鵲橋衛(wèi)星上的無線電望遠(yuǎn)鏡儀器，則是由荷蘭與中國共同合作研發(fā)。
為什么美國不在嫦娥四號(hào)上也放些儀器呢？
就算美國航天總署（NASA）和中國國家航天局都這么想，美國的太空機(jī)構(gòu)也很難合法地與中國合作。 一項(xiàng)名為沃爾夫修正案（Wolf amendment）的規(guī)定，禁止美國航天總署與任何中國的機(jī)構(gòu)有合作關(guān)系，除非美國國會(huì)明確批準(zhǔn)某個(gè)項(xiàng)目，或是美國聯(lián)邦調(diào)查局（U.S. Federal Bureau of Investigation）認(rèn)證通過。
這項(xiàng)規(guī)定的擁護(hù)者認(rèn)為，這將有助于維護(hù)美國的國家安全，因?yàn)橹袊鴩液教炀峙c中國軍方有關(guān)系，而太空技術(shù)既能用于和平，也能用于戰(zhàn)爭。 但是美國的許多科學(xué)家都對這項(xiàng)限制嗤之以鼻，尤其是中國現(xiàn)在已經(jīng)能將人類送上太空、在他們的太空站里執(zhí)行任務(wù)，還能發(fā)送像是嫦娥四號(hào)這樣的科學(xué)探測器。
「或許，沃爾夫修正案根本沒什么用，唯一的用處就是禁止可能對全人類有益的合作，」尼爾這么說：「我們必須進(jìn)行國際合作。 」
有些國家即使關(guān)系緊張，但還是能在太空探索上進(jìn)行國際合作。 像是在冷戰(zhàn)時(shí)期，美國就曾與蘇聯(lián)合作阿波羅－聯(lián)盟號(hào)（Apollo-Soyuz）探測任務(wù)。 包括阿波羅11號(hào)的航天員麥可． 柯林斯（Michael Collins）在內(nèi)的觀察員，還曾呼吁美國和蘇聯(lián)連手進(jìn)行火星任務(wù)。
探月計(jì)劃的下一步是？
中國有許多大型的探月任務(wù)計(jì)劃。 下一個(gè)探月任務(wù)──嫦娥五號(hào)將會(huì)在月球表面著陸，并采集樣本帶回地球。 如果中國的計(jì)劃成功，將成為世界上第三個(gè)從月球上帶回樣本的國家，也是第二個(gè)使用機(jī)器人完成這項(xiàng)工作的國家。 雖然細(xì)節(jié)仍不太清楚，但中國研究人員所勾勒出中國在2020年之后的月球計(jì)劃，也討論到將把人送往月球，并在月球上建立太空基地的可能性。
無獨(dú)有偶地，歐洲太空總署（European Space Agency）也宣布將建立「月球村」（moon village）。 印度太空研究組織（ISRO）近期也將發(fā)射月船二號(hào)（Chandrayaan-2）探測器，前往月球南極。 此外，美國航天總署正與私人公司合作，將更多科學(xué)酬載送往月球，并雄心勃勃地提出于2020年代在月球附近建造「閘口」（gateway）太空站的模糊計(jì)劃。
「如果將來有一天，我們能夠安排世界各地的資源來實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，我們的前景勢必看好。 」支持美國航天總署月球任務(wù)的月球探索分析組（Lunar Exploration Analysis Group）商業(yè)負(fù)責(zé)人科特． 克勞斯（Kurt Klaus）這么說道：「但是，我不知道我們距離這樣的境界還有多遠(yuǎn)。 」

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