源 | 科学公园 文丨梵羽
月之暗面
嫦娥四号去月球背面了。
我们生活在地球上的人们，每天晚上抬头望着月亮，看着她月相的阴晴圆缺，发出各式各样的感慨。思念的时候，对着那月里的嫦娥玉兔诉说一下自己的情感，盼着远方的人儿能够听到自己的心声。
不管距离有多远，嫦娥玉兔广寒宫都在那里。
几千年上万年，从衣不蔽体的古猿到穿梭于海陆空的现代，头顶上的月亮看着地球的样子从未改变过。
以至于很多人似乎忘了，月亮还有他的另一面。
那个神秘的“月球背面”，在一些文艺作品中，还被艺术得称为“月之暗面”。
听着这个略带诡秘的名称，你就知道少不了与之有关的传说：
最有名的传说就是，“月球背面有外星人的基地”！还有图有真相哦！
而且还拍到了外星人的照片！
甚至还有金字塔和巨石阵！
不得不说细思极恐！
于是联系到地球上那些神秘的依然有着许多未解之谜的金字塔和巨石阵，很多人大胆猜测：外星人就在月球背面，并建造了月球，他们正在设计如何建设好月球的背面。
为了建设好月球，外星人还经常来地球搞一些偷袭，比如绑架一两艘飞机啊什么的。
美国最有名的一个杂志叫《世界新闻周刊》，这个杂志很有权威性，1988年4月5日登载了一张照片。在二战时期，美国的轰炸机群经过百慕大上空的时候，突然有一家轰炸机不知去向，这个轰炸机到底到哪儿去了？后来传说它被外星人劫持，他们把飞机放在月球背面的一个坑里头，就是这张照片。
这种传闻越来越多，甚至很多所谓的科普杂志都在大师的宣扬“月球外星人”的传闻。
这么八卦而又神秘的传闻怎么可以少得了观众？一时间，众多爱看热闹的人民群众，一边抖擞着腿肚子，一边搬过小板凳来听着这些头头是道的故事，津津有味的吃着一个又一个的瓜。
这也给很多影视作品提供了丰富的创作原材料。
《变形金刚3》中，宇航员与地球通信消失的那段时间就成了宇航员搜集外星文明的关键时机。
《变形金刚3》
所以，这一次嫦娥四号去往月球背面的时候，就有很多警告：中国探月会惹大麻烦！
大麻烦
嫦娥四号这次行动有麻烦吗？
有，而且很大！
当然，这个大麻烦不是来自于外星文明的威胁。而是指技术上的困难。
人类历史上已经经历了数次的登月任务。
所有的阿波罗载人任务、甚至苏联和美国的其他无人着陆月球任务都集中在月球正面。阿波罗计划甚至送了12名宇航员登陆月球正面，还带回了382千克的单体样本。
对于月球的正面人类已经了解得非常多了。现在，不仅顶级科学家可以每天用激光精确监测地月距离和表面情况，普通天文爱好者也可以用望远镜了解月球正面的每一个月海、每一座环形山。
而之所以一直探测正面、在正面着陆，却一次都没有去背面，一个重要原因就是背面着陆的难度大大难于正面。
举头望明月，只看到一面
先解决一个问题，为什么我们抬头看月亮的时候只能看到她的正面，而永远看不到她的背面？按理说，月亮也是有自转的啊，它转一圈我们在地球上不就可以看见它了吗？可傲娇的月亮就是不让你看她的背影。为什么？
放心，这绝不是因为外星人干的。
因为月亮是地球的一个卫星，它们相互的引力产生一种潮汐力，月亮是逆时针方向转的，我们地球也是逆时针方向转的，而潮汐海水对海床的摩擦力是顺时针方向转的，所以地球在自转的时候，总有一个非常非常小的微弱的力在这儿“刹车”，而反作用力却使月球每年远离地球3.8厘米。
我们的地球刚诞生的时候，转得飞快，一天只有6个小时，白天3小时，晚上3小时。经过46亿年，我们的一天已经增长到24小时了，表明是越转越慢了。大家一定都知道，每隔几年国际会通知大家，我们的时钟要加1秒，这叫闰秒，表明几年来我们的地球又慢了一秒。就这样，我们的地球一直在自转减慢。
而通过亿万年的努力，巨大的地球把月球牢牢得实现了潮汐锁定，使它围绕地球一圈的公转周期完全等于自身转动。从地球上就只能看到当初它被固定朝向地球的一面。虽然由于月球天平动和视差现象可以瞥见一小部分背面，但绝大部分都是看不到的。看不见的那一面就是我们开头提到的“月之暗面”。
到月球的背面去看一看，一直是人类的梦想。
现在盛传我们看不见月亮的那一半全是外星人给占据了。
这一次的嫦娥探月可不是为了找什么外星人，而是有更重要的研究。
科学家认为，月球背面更为古老，对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。地球上经历了多次沧海桑田，早已将自己的过往隐藏，对月球的探测或许能让人类更好地认识自己的家园。
此外，月球背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，而正面月壳厚度只有约60公里。为什么会这样？这依然是个谜。科学家提出过很多假说，但只有真正进行着陆探测才有可能揭开这个谜。
“月球童年的经历，地球上也发生过。但由于地质活动，地球早年的痕迹已被抹去。要想了解地球久远的往事，月球或许能给我们答案。”中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺就这样表示。
而且，在月球背面还有一个特殊的优势，在月球背面是一种长波无线电最干净的环境。
地球有一个电离层，全部干扰来自地球之外的长波无线电信息，我们啥都测不到，就是图中最边上的这部分，月球正面也测不出来，它也被地球的电离层干扰。
世界上最好选择的地方就在月球背面，它非常干净，所有的杂音都被月球正面挡住了，所以它是一个最好的环境，是科学家梦寐以求的地方，它可以清晰地收到来自宇宙早期的很多信息。
所以，去到月球背面见一见是非常有价值的！
和你见一面如此之难
人类月球探测、甚至人类航天的巅峰就是大名鼎鼎的阿波罗登月工程，它留下了载入史册的三句话，肯尼迪总统说过两句：“我们要在这个十年结束前，把宇航员送上月球，再安全送回来”，“我们选择登月，不是因为它简单，而是因为它很难”。
经过无数航天人的努力，终于在1969年7月20日，由阿姆斯特朗说出了最著名的那一句：“这是我的一小步，却是全人类的一大步”。
不过苏美太空竞赛的走向逐渐变成“耗资不菲但收获有限”，二者先后放弃了月球探测。也给人类的月球探测留下了一个大挑战：谁能成功着陆月球背面？
这一次，嫦娥做出了回答：“我选择着陆月球背后，不是因为它简单，而是因为它更难”。
首先，到达月球背面，意味着那里和地球是隔绝的，是没有信号的。这怎么办？
没关系，既然月球挡住了背面，那就先布置一颗信号中继卫星，为着陆器做准备和全程信号支持。
这样一来，信号就连上啦！
2018年5月份，我国就成功部署了“鹊桥号”中继卫星，在月球背后6.5万公里之外的地月拉格朗日二点附近halo轨道簇上运行。
其次，其实嫦娥四号在12月8日就出发，但等到了2019年1月3日才进行着陆任务。
为啥？
因为还得等时机啊！
之前讲到，月球被潮汐锁定，自转与公转相同，导致它的一天就是一年，一半是黑夜一半是白天。换做地球时间就是近14天交替的白天黑夜。在进入月球轨道后，嫦娥四号一边测试仪器，一边等待月球进入白天，毕竟它的主要能量来源是太阳能。
另一方面，由于降落地点处于南极附近，它需要逐渐调整轨道倾角才能经过这里，比较耗时。同时，也要等待太阳光照在月球的角度达到理想的状态，这样所有的地貌都会有比较清晰的阴影，最大程度辅助光学设备选择并定位着陆地点。
再次，月球背面陨石坑密布、尤其南极-艾特肯盆地的地形和高程图异常复杂，对各种配合着陆传感器的系统要求很高。尤其是高度方面的变化速度超过了以往任何一次着陆，最大落差高达16.1千米。
冯·卡门环形山属于其中一块核心区域，对嫦娥四号而言，相当于翻越崇山峻岭才能到达。
如果说之前的探测器在月球正面着陆是在平静的湖面泛舟，那这一次的嫦娥四号可以说是在冲浪了，难度和风险都十分的大。
月之暗面
经过约38万公里、26天的漫长飞行，1月3日，北京航天飞行控制中心大厅内，随着现场工作人员一声令下，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，探测器的速度逐步从相对月球1.7公里每秒降为零。
2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。
11时40分，嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。
后续，嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信，开展设备工作模式调整等工作，择机实施着陆器与巡视器分离。
还记得开头提到的那些外星人的传说吗？
现在可以告诉你了，那些都是假的！
外星人基地是假的！金字塔是P上去的！巨石阵是P上去的！
报纸上的那架空气动力飞机，到了超真空的月球上就是个废物，外星人要它干什么鬼？
而且，那张照片也是假的。这个坑是月球背面一个很有名的坑，它有93公里的直径，有3公里深，里面没有飞机。这个坑93公里，据推算的话照片上的飞机起码有50公里长，飞机翅膀展开的宽度起码有50到60公里宽，你确定二战时丢失的飞机有那么大吗？
至于说那个外星人，根据推算，他起码有50米高。
……
其实，很早之前，月球背面就有影像了。
当年美苏争霸的时候，苏联最早拍到了月球背面的照片。后来，“嫦娥一号”也精细地探测到了整个的全月球，提供了一张当时最好的月球的地图。
苏联拍摄的月球背面影像
根据图片我们看到上面有很多块阴影，有人说月球上有22个的海洋，其实这是错的。月球上一滴水都没有，这是因为火山喷发，流淌出来的熔岩是黑色的，它填了39亿年以前在月亮上由于小天体撞击月球砸出来的一个个大盆地，所以月亮上一共有22个所谓的“海洋”，正面占19个，背面基本上都是山地、高原，这就是绝不一样的正面和背面。
月球是一个严酷的世界，白天100多度，晚上零下180度，温差可以达到300度，没有任何丝毫的空气，这样的环境实在是太差了，外星人是不会在这里居住的。
所以，月球的背面没有外星人，更没有金字塔。有的只是宇宙初期很多待解谜题的答案。
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