中國“嫦娥四號(hào)”著陸成功，首度披露月球背面圖片。

據(jù)中國官方媒體消息，中國“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器周四（1月3日）成功在月球馮·卡門（Von Kármán）環(huán)形山著陸，這是人類探測(cè)器首次造訪月球背面。

新華社報(bào)道稱，周四10時(shí)26分，“嫦娥四號(hào)”自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地（South Pole-Aitken basin）的馮·卡門環(huán)形山。

在著陸后，靜態(tài)著陸器和月球車將被分別部署到月球表面，兩者都攜帶了一系列探測(cè)儀器，以探測(cè)該地區(qū)的地質(zhì)特征，并進(jìn)行一項(xiàng)生物實(shí)驗(yàn)。

“嫦娥四號(hào)”在上周末已進(jìn)入環(huán)月軌道，在降軌后，其近月點(diǎn)高度僅為15公里。

“嫦娥四號(hào)”拍攝的第一批月球背面圖片，這也是世界首張近距離拍攝的月背影像。圖片來源：CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION。

由于同步自轉(zhuǎn)的原因，月球面對(duì)地球永遠(yuǎn)是一個(gè)面，直到1959年，蘇聯(lián)發(fā)射“月球3號(hào)”探測(cè)器，才讓人們遠(yuǎn)遠(yuǎn)一窺月球背面的場(chǎng)景。

位于薩里（Surrey）的倫敦大學(xué)穆勒太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Mullard Space Science Laboratory）物理學(xué)教授安德魯·科茨（Andrew Coates）對(duì)BBC說：“在阿波羅號(hào)歷史性著陸的近50年后，這項(xiàng)大膽的探索計(jì)劃即將實(shí)施。中國還將在2019年底，再度進(jìn)行一個(gè)樣本返回工程。”

安德魯·科茨所指的樣本返回工程，是中國計(jì)劃于今年晚些時(shí)候發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器，該探測(cè)器預(yù)計(jì)將能實(shí)現(xiàn)采集月球樣品并返回地球。

“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器有望進(jìn)行人類歷史上首次月球背面軟著陸。圖片來源：CNSA。

中國媒體此前報(bào)道稱，“嫦娥四號(hào)”將著陸在月球背面南極地區(qū)的馮·卡門環(huán)形山，落月過程地球方向不直接可見，所有與地面通信聯(lián)絡(luò)都需要靠半年前發(fā)射的“鵲橋”中繼衛(wèi)星完成。

BBC科學(xué)事務(wù)編輯保羅·林肯（Paul Rincon）解釋道，馮·卡門隕石坑是科學(xué)家們很感興趣的地方，因?yàn)樗挥谠虑蜃畲笞罟爬系淖矒舻孛病蠘O-艾特肯盆地，這可能是數(shù)十億年前一顆巨大的小行星撞擊形成的。

“這個(gè)巨大的盆地直徑超過2500公里，深度達(dá)13公里，是太陽系最大的隕石坑之一，也是月球最大、最深和最古老的盆地，”科茨教授說。

科學(xué)家認(rèn)為，當(dāng)年創(chuàng)造這一盆地的能量將非常巨大，它可能已經(jīng)穿過月殼，直抵月幔層，嫦娥四號(hào)可以在被這一沖擊暴露的月幔巖石上進(jìn)行研究。

研究人員還希望對(duì)后來填滿盆地的部分融化巖石進(jìn)行研究，從而識(shí)別其成分變化。

第三個(gè)目標(biāo)是研究月球背面的風(fēng)化層、破碎巖石和構(gòu)成月表的塵埃。

由于月球自轉(zhuǎn)一周所花時(shí)間和繞地球公轉(zhuǎn)一圈所花時(shí)間相同，人們從地球上永遠(yuǎn)只能看到月球的一面。（圖為月球背面）。圖片來源：NASA。

安德魯·科茨說：“這些表面的成分信息，對(duì)于理解月球的形成將非常有價(jià)值?！?/p>

由于月球自轉(zhuǎn)一周所花時(shí)間和繞地球公轉(zhuǎn)一圈所花時(shí)間相同，人們從地球上永遠(yuǎn)只能看到月球的一面，這被稱為“潮汐鎖定”。

著陸挑戰(zhàn)

中國一直在追隨美國和蘇聯(lián)的腳步，逐漸增強(qiáng)自己的太空探索能力，但這次任務(wù)對(duì)于任何機(jī)構(gòu)來說，都尚屬首次。

月球背面崎嶇不平的地形，為探測(cè)器的安全著陸提出了特殊挑戰(zhàn)。如果探測(cè)器降落在一個(gè)凸出的巖石上，將意味著任務(wù)立即失敗。

著陸過程分為六個(gè)階段。其中的前三項(xiàng)——初步制動(dòng)、軌道修正、降軌，都是由地球進(jìn)行控制。而最后三步：懸停、障礙規(guī)避以及緩慢降落，將由著陸器自動(dòng)控制。

在登陸時(shí)，“嫦娥四號(hào)”的兩個(gè)組成部分——著陸器與巡視器還將進(jìn)行分離。

2013年，嫦娥三號(hào)帶著月球車“玉兔”軟著陸在月球雨海西北部的虹灣地區(qū)。圖片來源：CNSA。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

中國媒體報(bào)道稱，著陸器攜帶了兩個(gè)相機(jī)、研究太陽風(fēng)暴的低頻射電頻譜儀和德國基爾大學(xué)研制的月球中子及輻射劑量探測(cè)儀。

俗稱月球車的巡視器則帶有全景相機(jī)、用于進(jìn)行月表礦物化學(xué)成分探測(cè)的紅外成像光譜儀、用于進(jìn)行月壤厚度和結(jié)構(gòu)探測(cè)的測(cè)月雷達(dá)，以及瑞典空間物理所研制的中性原子探測(cè)儀。

保羅·林肯說，“嫦娥四號(hào)”預(yù)計(jì)將為中國向地球運(yùn)送月球巖石和土壤樣本鋪平道路，它還將對(duì)月球背面無線電環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)，這將為未來月背射電天文望遠(yuǎn)鏡的建立打下基礎(chǔ)。

值得一提的是，“嫦娥四號(hào)”的著陸器還攜帶了一個(gè)3公斤重的小型實(shí)驗(yàn)室“微型生態(tài)圈”，內(nèi)含蠶卵、土豆和擬南芥種子，該實(shí)驗(yàn)由28所中國大學(xué)設(shè)計(jì)。

“我們想研究月球上種子的呼吸作用和光合作用，”該實(shí)驗(yàn)指揮、重慶大學(xué)副校長劉漢龍對(duì)新華社說。

“微型生態(tài)圈”首席設(shè)計(jì)師謝更新則表示，該實(shí)驗(yàn)的溫度要控制在1到30度之間，并適當(dāng)控制濕度和營養(yǎng)?！拔覀儗⒂靡桓艿缹⒃虑虮砻孀匀还鈱?dǎo)入罐內(nèi)，以讓植物生長。”

“嫦娥四號(hào)”于周六凌晨從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。圖片來源：CNA。

勘月野心

載有“嫦娥四號(hào)”的“長征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭12月8日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空。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(cè)的極佳場(chǎng)所。

“嫦娥四號(hào)”發(fā)射是中國“嫦娥”系列探月工程的二期工程之一。

嫦娥工程于2003年啟動(dòng)，前兩次嫦娥任務(wù)（即嫦娥一號(hào)、二號(hào)）的目標(biāo)是從繞月軌道進(jìn)行遠(yuǎn)程探測(cè)并收集數(shù)據(jù)，而第三次和第四次則要“登陸作戰(zhàn)”。

嫦娥四號(hào)探測(cè)器的設(shè)計(jì)基于前身嫦娥三號(hào)。2013年，嫦娥三號(hào)帶著月球車“玉兔”軟著陸在月球雨海西北部的虹灣地區(qū)，成為繼1976年蘇聯(lián)探測(cè)器“月球24號(hào)”后，首個(gè)在月球表面軟著陸的探測(cè)器。

根據(jù)計(jì)劃，嫦娥五號(hào)和嫦娥六號(hào)將攜帶采樣返回裝置，采集月球巖石和土壤并送回地球。