“嫦娥”首登月背的深度解讀

新年剛過，距離我們30多萬公里的月球傳來令人振奮的消息：嫦娥四號探測器成功著陸月球背面預選著陸區，并通過“鵲橋”中繼星傳回世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。這是人類探測器首次實現月背軟著陸，首次實現月背與地球的中繼通信。帶著中國人美好夢想的“嫦娥”揭開了古老月背的神秘面紗，它們的“親密接觸”不僅令中國人歡欣鼓舞，也引來諸多國際媒體點贊，更讓航天愛好者沸騰。

著陸突破兩大挑戰

3日夜，嫦娥四號著陸器與巡視器順利分離，玉兔二號巡視器駛抵月球表面。著陸器上監視相機拍攝的玉兔二號在月背留下第一道痕跡的影像圖順利傳回地面。

相比著陸月球正面，在月球背面著陸難度要大得多，這也是月背如此“人跡罕至”的原因。一大挑戰在于，月球背面地形崎嶇，對探測器著陸區的選擇和著陸精度提出了更高的要求。法新社稱，月球正面有許多平坦區域可供著陸，而背面崎嶇不平。此前還沒有探測器抵達月球背面，這不是簡單的科技——中國為這一時刻已經準備多年。英國廣播公司（BBC）稱，中國這次任務對于任何機構來說，都尚屬首次。月球背面崎嶇不平的地形，對探測器的安全著陸提出了特殊挑戰。如果探測器降落在一個凸出的巖石上，將意味著任務立即失敗。

另一大挑戰在于，月球背面無法同地球直接通信，必須用中繼星中繼的方式。所有信息傳輸都需要在“鵲橋”的中轉下完成。CNN稱，探測器在月球背面成功著陸，對于希望成為領先的航天強國的中國來說是一個巨大的里程碑。由于同步自轉的原因，月球背面永遠不會面向地球。探測器著陸的地方背對地球，意味著它不可能與地面控制系統直接通信。為了克服這一障礙，中國早些時候發射了一顆繞月球軌道運行的專用衛星，該衛星將探測器的信號傳回地球。

國際宇航大學原主任約瑟夫·佩爾頓博士認為，這次嫦娥四號降落月球背面，最困難的地方在于對探測器的控制不易，必須通過中繼通訊衛星遠程指揮。顯然，由于通訊過程的延遲，必須使用自主決策的先進技術，而非此前各國月球探測器使用的直接式指令控制。這項技術需要通訊指令、遙感以及其他相關技術的突破，未來它還可以用于其他的實際應用和科學研究。“不久的將來，搭載在嫦娥四號的科研儀器會發回包括月球背面的水含量等各種科學信息，這是很有趣的事情。雖然美俄也有這樣的中繼通訊技術，但從未嘗試過將其用于登陸月背。

由于月背特殊的環境，放置在這里的科研設備不會受到來自地球的無線電信號干擾，能對太空中微弱的電磁信號進行探測。該項目可以幫助國際科學界理解大氣層和字宙的特性，有助于對廣袤的太空進行探索及更大范圍內的國際合作。

后續探測仍有系列障礙要克服

嫦娥四號將在月球背面進行一系列探測、研究工作。科學家認為，月球背面比正面更為古老，馮·卡門撞擊坑的物質成分和地質年代具有代表性，對研究月球和太陽系的早期歷史具有重要價值。《紐約時報》稱，中國探測器登陸的地方是月球上最古老、最深的隕石坑，因此探測器的發現可以為了解月球的起源和進化提供線索。一些科學家猜測周圍的盆地可能富含礦物質。月球上擁有巨大的能源儲備。最主要的燃料是氦3。由于沒有大氣層，月球表面土壤中有大量通過太陽風吹來的氦3，這是一種清潔、安全和高效的核聚變發電燃料，用它進行核聚變發電可提供便宜、無毒和無放射性的能源，所以被科學界稱作“完美能源”。據保守估計，月壤中有100萬噸氦3，用它發電可以滿足地球1萬年的能源需求。

俄羅斯的一項估算則顯示，1噸氦3的價值約為100億美元，用飛船從月球運回1噸氦3的總費用為2000萬到4000萬美元，開發月球氦3有利可圖。

此外，月球上蘊藏著大量的自然資源，已知有100多種礦物，其中5種是地球上沒有的。月球上有豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產，僅月海玄武巖中就含有至少100萬億噸可開采利用的鈦金屬。如果開發月球資源是太空發展的下一步，一次成功的登陸可能會讓中國處于更有利的位置。

BBC稱，由于月球背面沒有來自地球的無線電波干擾，被視為天文觀測的極佳場所。值得一提的是，嫦娥四號的著陸器還攜帶了一個3公斤重的小型實驗室“微型生態圈”，內含蠶卵、土豆和擬南芥種子，該實驗由28所中國大學設計。

“此次探測任務中還有許多大大小小的突破值得關注。”航空航天專家龐之浩對記者說，探測器在后面的工作中還會遇到挑戰。一個是移動關，月球背面地形相當復雜，最高的山峰比珠穆朗瑪峰還高，大坑套小坑，月球車順利完成表面移動也是一大突破點。另外便是在長月夜的生存關，零下180攝氏度的極端低溫是一個考驗。這次能實現夜間工作，測量月球表面溫度，可謂是一個非常大的突破。