中国国家航天局公布的艺术家想象图，描绘出嫦娥四号月球探测器的登陆景象，这是第一艘在月球背面降落的宇宙飞船。 ILLUSTRATION BY EPA/CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION/ HANDOUT

嫦娥四号在台湾时间1月3日上午10点26分成功在月球背面着陆，成为第一艘登陆月球背面的宇宙飞船。在将近十小时后，嫦娥四号送出了玉兔二号月面车往冯.卡门撞击坑前进，这个撞击坑位于月球背面广大的南极-艾特肯盆地之中。 PHOTOGRAPH BY CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION

这张影像是由美国航天总署月球勘测轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter）所拍摄。画面中央的南极-艾特肯盆地是月球上最大的撞击盆地，也是太阳系里最大的撞击盆地之一，从盆地最深处到周围顶部最高处的落差有将近16公里。 IMAGE BY NASA/GODDARD

据美国国家地理（撰文：MICHAEL GRESHKO编译：林宇威）：中国的「嫦娥四号」登陆月球背面，有什么重要意义？这艘结合了登陆器和月面车的宇宙飞船，成功着陆在未曾有人类或探测器造访的月球背面。让我们一起来了解它的状况，以及它即将在月球表面进行的任务。

台湾时间1月3日上午，中国的嫦娥四号成功在月球背面着陆。在这之前，从来没有任何人类或是探测器曾经在这里降落。嫦娥四号是在2018年12月7日发射升空，并于12月12日进入月球轨道。现在，探测器已经成功在月球表面降落。

在此次历史性的着陆之前，有关嫦娥四号降落的细节寥寥可数。中国国家航天局向来保密到家，最近一次公布信息是在去年12月30日，当时官方宣布宇宙飞船已经进入登陆前的预定轨道。在登陆前，全世界有许多科学家和天文同好都聚集在网络论坛及推特上，热烈讨论著他们从消息灵通的新闻记者、微博账号及追踪嫦娥四号轨道的业余天文学家那儿得知的最新消息。

当嫦娥四号成功登陆的确认消息传来，大伙放下不确定的心情，转为一片欢欣鼓舞。

「这真是历史性的一刻，我非常、非常地兴奋！」中国地质大学的行星地质学家肖龙教授得知成功登陆的消息后，在给《国家地理》的电子邮件中这么写道：「在成功登陆后，登陆器和月面车很快就会传回影像，我很期待能看到月球背面的真正面貌！」

「对于嫦娥四号的成功登陆，我个人感到十分兴奋并引以为傲，因为这不仅是个让人钦佩的壮举，同时还拥有很多的科学研究潜力。」山东大学威海校区的月球地质学者乔乐如此表示。想知道更多有关这项探测任务的细节、科学研究目标和对全世界的重要性吗？快跟着我们一同探索吧！

嫦娥四号是个什么样的任务？它的登陆有甚么重要意义？

嫦娥四号探测器是中国国家航天局发射前往月球的最新探测任务。中国刚开始的两次探月任务都是绕月轨道卫星，而第三次任务发射的则是在2013年成功着陆月球正面的登陆器和月面车。嫦娥四号任务包括了登陆器、月面车和中继卫星，目标是缓缓地降落在月球背面。

「这是第一次有这样的探月任务。」圣母大学（University of Notre Dame）的行星科学家、同时也是月球地质专家的克莱夫.尼尔（Clive Neal）如此表示：「嫦娥四号代表着史上首次有国家在月球背面尝试让登陆器进行软着陆，并部署月面车进行探索。」「探测器将从未曾有人造访的背面传回数据，提供我们解开月球之谜的珍贵数据，」肖龙教授写道：「我诚心祈求一切顺利！」

等等，月球的背面是什么？

月球已经绕着地球公转超过45亿年。在这段时间内，地球的重力拖引迫使月球的自转速度与公转同步。因此，月球自转一周与绕地球公转一周的时间都是28天左右。这表示，月球总是以同一面面对地球，而我们从地球无法看到的那一面，就是月球背面。

或许，你还听说过有人把月球背面说成「暗面」，其实这个用词有点不妥。当月球绕着地球公转时，有一半总是在太阳光的照射之下。在新月时，月亮的正面沉入一片黑暗中，但背面其实是完全被太阳照亮的。事实上，月球背面的颜色甚至还比正面要浅一些，因为没有正面那些暗沉的盆地。而月球正面的这些深色盆地，常被我们想象成人脸、玉兔或是蟾蜍的形象。

为什么之前不曾在月球背面登陆呢？

如果在月球背面登陆，会因为月球本身遮挡住无线电讯号的缘故，而很难维持与地球的通讯。当年，阿波罗号（Apollo）的航天员绕月飞行到月球背面时，也是完全无法与地球联络的。

嫦娥四号探测任务利用中继卫星，解决了这个难题。 2018年5月，中国国家航天局发射了「鹊桥」卫星到环绕地月拉格朗日L2的轨道，这是个比月球还更远的重力平衡点，来自地球和月球的重力会与此处物体的向心力互相抵销，因此卫星能够在此停留。鹊桥卫星处在一个能够一直清楚看见月球背面和地球的位置，为地面控制中心与嫦娥四号登陆器之间的通讯鸿沟搭起桥梁。

不过如果利用中继卫星进行通讯，也代表无线电波信号必须跨越更长的距离，而会使来回通讯的延迟增加。因此，包括嫦娥四号的任何在月球背面上的登陆器或月面车，都必须要能够自行选择登陆地点，避免可能发生的危险。

那么，嫦娥四号究竟在哪里登陆？

中国国家航天局的目标地点，是南极-艾特肯盆地（South Pole-Aitken basin）中的冯.卡门撞击坑（Von Kármán crater）。这个盆地的地势低洼，直径超过2400公里，占月球表面将近四分之一的范围。科学家认为，这个盆地是由大规模的撞击事件所形成，因此在此进行研究应该能揭露有关月球地壳与内部的奥秘。

「这里几乎可说是太阳系中最大的坑洞了。」尼尔说道。

嫦娥四号团队的科学家，对盆地里像是冯.卡门撞击坑这样的古老陨坑很感兴趣，他们想知道撞击坑的构成和年代。这些撞击坑记录了月球和地球在历史上曾经历不同程度的撞击。在我们的地球年轻时，有多少天体曾经撞击地球？这些天体带来了什么？又是在什么时候撞上地球？这段历史是否对生命的起源有什么样的意义？嫦娥四号将能帮助我们解开这些谜团。

嫦娥四号上有些什么仪器？

嫦娥四号所搭载的许多仪器，都是它的前身──嫦娥三号上的设备的复制品。这些传承下来的衣钵，包括了几台相机，其中还有一台曾拍下月球表面令人赞叹的全景。此外，嫦娥四号还配有能够穿透月球表面的雷达。

嫦娥四号与嫦娥三号不同的地方，是它还携带了「月球生物圈」的实验设备，其中包含了植物的种子1和蚕卵，还有一台低频率的无线电波光谱仪，能让研究者从太空中分析高能的太阳大气层。这台仪器还有一个额外的功能：它可以与鹊桥卫星上的仪器配对，形成一个无线电望远镜。月球背面是无线电波天文研究的理想地点，因为月球本身能阻挡住来自地球电离层和人类无线电波通讯的干扰。

「这让我们首度能在月球附近和月球上，进行低频率的无线电观测，这在地球上是不可能实现的。」鹊桥无线电仪器的项目负责人、荷兰拉德堡德大学（Radboud University）的天文学家马克.克莱因.沃特（Marc Klein Wolt）在电子邮件中写道：「这为将来在月球上建立大型无线电设施做好了准备，我们将能研究在第一批恒星诞生前的极早期宇宙样貌。」

嫦娥四号上的仪器并非全都来自于中国。这项任务的科学家与德国的研究人员合作，在登陆器上安装了粒子侦测器，来自瑞典的研究人员在月面车上放了离子侦测器。鹊桥卫星上的无线电望远镜仪器，则是由荷兰与中国共同合作研发。

为什么美国不在嫦娥四号上也放些仪器呢？

就算美国航天总署（NASA）和中国国家航天局都这么想，美国的太空机构也很难合法地与中国合作。一项名为沃尔夫修正案（Wolf amendment）的规定，禁止美国航天总署与任何中国的机构有合作关系，除非美国国会明确批准某个项目，或是美国联邦调查局（U.S. Federal Bureau of Investigation）认证通过。

这项规定的拥护者认为，这将有助于维护美国的国家安全，因为中国国家航天局与中国军方有关系，而太空技术既能用于和平，也能用于战争。但是美国的许多科学家都对这项限制嗤之以鼻，尤其是中国现在已经能将人类送上太空、在他们的太空站里执行任务，还能发送像是嫦娥四号这样的科学探测器。

「或许，沃尔夫修正案根本没什么用，唯一的用处就是禁止可能对全人类有益的合作，」尼尔这么说：「我们必须进行国际合作。」

有些国家即使关系紧张，但还是能在太空探索上进行国际合作。像是在冷战时期，美国就曾与苏联合作阿波罗-联盟号（Apollo-Soyuz）探测任务。包括阿波罗11号的航天员麦可.柯林斯（Michael Collins）在内的观察员，还曾呼吁美国和苏联连手进行火星任务。

探月计划的下一步是？

中国有许多大型的探月任务计划。下一个探月任务──嫦娥五号将会在月球表面着陆，并采集样本带回地球。如果中国的计划成功，将成为世界上第三个从月球上带回样本的国家，也是第二个使用机器人完成这项工作的国家。虽然细节仍不太清楚，但中国研究人员所勾勒出中国在2020年之后的月球计划，也讨论到将把人送往月球，并在月球上建立太空基地的可能性。

无独有偶地，欧洲太空总署（European Space Agency）也宣布将建立「月球村」（moon village）。印度太空研究组织（ISRO）近期也将发射月船二号（Chandrayaan-2）探测器，前往月球南极。此外，美国航天总署正与私人公司合作，将更多科学酬载送往月球，并雄心勃勃地提出于2020年代在月球附近建造「闸口」（gateway）太空站的模糊计划。

「如果将来有一天，我们能够安排世界各地的资源来实现这些目标，我们的前景势必看好。」支持美国航天总署月球任务的月球探索分析组（Lunar Exploration Analysis Group）商业负责人科特.克劳斯（Kurt Klaus）这么说道：「但是，我不知道我们距离这样的境界还有多远。」

标签：  月球  嫦娥  登陆  背面  任务