繞過月球建前哨站

□ 龐 崢

據外媒2月12日透露，美國航宇局正在加緊評估在月球背面的第二地球與月球的拉格朗日平衡點（地月L2點，距月球6萬多千米，即距地球44萬千米）建立一個有人照料的深空前哨站的價值。這項計劃歡迎國際合作以及商業和學術方面的合作。地月L2點可以作為對多個目的地進行探索的出入口，最終可能包括火星。

以前只能看到月球正面

月球是地球唯一一顆天然衛星，它的繞地速度為3683千米/小時，其特點之一是月球繞地球一周的公轉周期與月球本身的自傳周期一樣，都為27.3個地球日，即一個恒星月（27日7時43分11秒），這種現象稱為“同步自轉”。因為月球公轉一圈的同時只自轉了一圈，所以人類在地球上只能看見月球的正面，而背向地球的一面在在地球上永遠看不見，直到月球探測衛星發射以后，才揭開月球背面的面紗。

月球科研基地示意圖

月球的正面與背面有何不同

1959年10月7日蘇聯的月球3號探測器拍攝了第一張月球背面影像，使人類首次看到了月球背面。1968年美國阿波羅8號載人飛船進行環月飛行，使人類用肉眼直接看見了月球背面。

美國“克萊門汀”探測器所拍攝的月球南極

用月球探測器遠距離拍攝的月球背面

在地月L2點的月球空間站控制月球背面的遙控機器人

月球表面的隕石坑

通過月球探測器人們發現，與月球正面相比，月球背面的隕石坑（又叫撞擊坑）更多、更大，即有一大堆起伏不平的隕石坑，其中包括太陽系第二大隕石坑——艾特肯盆地，但月海（一些廣闊而地勢比較低的平原，填滿了月球內部噴發并冷卻下來的巖漿）較月球正面要少許多。月球正面的月海覆蓋率高達31.2%，而月球背面月海覆蓋率僅為2.5%。所以有人說，月球背面是保護地球少受地外天體撞擊的天然屏障，它抵御了很多飛向地球的天體的撞擊，所以有許多隕石坑。

月球正面和背面接收到的太陽光量幾乎是相等的。雖然因月食的緣故，月球背面獲得的陽光比月球正面還多一些，但由于地球會將陽光反射至月球，所以總的來說月球正面的總亮度會比背面亮一些。

探索探月背面的難度有多大？

月球探測器和“阿波羅”載人飛船在飛進月球背面時和地球直接的無線電通信會暫時中斷，必須等到飛出軌道之后才能恢復通信。但正是由于在月球背面可以遮蔽掉來自地球的電波干擾，因此在月球背面安置大型射電望遠鏡較為理想，但必須克服幾個困難：要防止月球的微塵污染設備、月球車和月球服以及被其他的無線電源污染；遮蔽望遠鏡上的導電材料，防止受到太陽閃焰的影響；要通過在月球軌道的中繼衛星與地球保持聯系。

用建在地月L2點的月球空間站組裝和檢修人造衛星和大型空間望遠鏡

在月球背面運行的月球空間站可為月表探測提供支持

“獵戶座”多功能飛船內的航天員遙控月面機器人

當然，也可在月球背面上方的地月L2點建立月球空間站，進行各種探測活動。美國航宇局已計劃在地月L2點建立空間站，作為深空探測前進基地。地月L2點是地球與月亮引力的平衡點，空間站在那里工作具有穩定好、節省能源等優點，并能以此為跳板，進一步探索近月空間、小行星、月球、火星衛星和火星甚至更遠的星球。由于那里引力較小，所以能大大降低宇宙探索的成本。

“獵戶座”飛至月球背面的地月L2點

不過，在地月L2點建立月球空間站也不是一件容易的事。執行地月L2點飛行任務的航天員將比執行“阿波羅”登月任務的航天員多飛行15%的距離，在深空的時間也要長近2倍，所以受到輻射的影響較大。為此，美國目前還在論證在L2點建立空間站項目的可行性，它需要研制重型運載火箭和具有較好防輻射功能的“獵戶座”多功能航天器。

目前，歐洲的“赫歇爾”、“普朗克”天文衛星和我國的嫦娥二號月球探測器等正在日地L2點（距地球150萬千米）工作。在那里工作的好處是受萬有引力和太陽輻射干擾的干擾最小，還可以避免日凌現象，消耗很少的燃料，所以可長期停留，是觀測整個宇宙的理想位置。

探索月球背面的意義

在月球背面不僅可以建立理想的科研基地，也能建立能源基地，因為吹到月球正面、且攜帶氦-3的太陽風會受到地球遮蔽的影響而減少，但月球背面的月海不存在這個問題，所以太陽風可能會把較多的氦-3帶到月球背面的月壤中。氦-3是一種高效、清潔的核聚變燃料，因有大氣層阻隔，地球上很少，而沒有大氣層的月球上估計至少有100萬噸，如果開發出來可以為地球人提供1萬年的能源供應。所以有人建議在月球背面建立科研基地或能源基地。

如果在地月L2點建立月球空間站，還可使在月球背面開展重要的遙控機器人研究成為可能，并能作為在月球背面的平靜區域開展太陽和地球科學觀測、射電天文學和其他科學研究的平臺。在這個點也可以組裝和檢修人造衛星和大型望遠鏡。假若建立一個由航天員照料的L2點，那將是迄今人類太空之旅的最遠處。

科學家認為，在地月L2點常駐能長時間開展生命科學研究和范艾倫輻射帶以外太空活動的防輻射研究。

“獵戶座”多功能飛船在月球背面與小型月球空間站對接