月球背面长啥样？嫦娥带你去瞧瞧

“……3、2、1，点火！”伴随着巨大的火箭轰鸣，肩负着亿万中华儿女的探月飞天梦想，12月8日2时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程。
嫦娥四号探测器后续将经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信。
为增进国际交流与合作，扩大开放共享，嫦娥四号任务中，与荷兰、德国、瑞典、沙特开展了4项科学载荷方面的国际合作，搭载了3项由哈尔滨工业大学、中山大学、重庆大学等国内高校研制的科学技术试验项目。
嫦娥四号任务于2016年1月经国务院批准正式实施，包括中继星和探测器两次任务。“鹊桥”中继星于2018年5月21日在西昌卫星发射中心由长征四号丙遥二十七运载火箭成功发射，进入环地月拉格朗日L2点使命轨道，目前状态正常。
探月工程重大专项由国防科工局牵头组织实施。嫦娥四号任务由工程总体及探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用五大系统组成。其中，工程总体由国防科工局探月与航天工程中心承担；中继星、探测器、运载火箭分别由中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院、中国运载火箭技术研究院、上海航天技术研究院研制生产；发射和测控任务由中国卫星发射测控系统部负责；地面应用系统由中国科学院国家天文台承担，有效载荷由中国科学院和中国航天科技集团有限公司相关单位研制。此次发射任务是长征系列运载火箭的第294次发射。
特写
五次执行探月工程发射任务
“金牌火箭”推举嫦娥四号奔向月球
2018年12月8日，由中国航天科技集团一院抓总研制的长征三号乙运载火箭将嫦娥四号探测器送入预定轨道。此次发射是长征三号甲系列运载火箭的第95次发射，2018年的第13次发射，也是其第5次执行探月工程发射任务。
此前，长征三号甲系列运载火箭已成功将嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、探月工程三期再入返回飞行试验器送入预定轨道，可以称得上是嫦娥奔月的“专属列车”。
连战连捷 再次刷新纪录
长征三号甲系列火箭由长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙（长三甲、长三乙、长三丙）三种大型低温液体运载火箭组成，是长征系列运载火箭高强度、高密度发射的主力，是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列，也被授予了“金牌火箭”的荣誉。
从2007年到2018年，长三甲系列火箭先后进行了5次探月工程发射任务，将两颗嫦娥卫星、一颗再入返回飞行器、两颗嫦娥探测器送入预定轨道。中国航天科技集团一院火箭系统总指挥金志强介绍，探月工程任务对轨道高度和入轨精度要求都很高，长三甲系列火箭因其出色的适应能力、多样的发射轨道、精确的入轨精度脱颖而出，成为执行探月工程发射的最佳选择。此次发射成功，再次刷新了我国单一运载火箭年度发射纪录。
进行了65项技术状态改进
在前四次发射任务中，长三甲系列火箭已经展现了探月工程任务所需的各种“本领”，但研制队伍始终不敢有丝毫懈怠，以“严慎细实”的作风做好每一件工作。
“为了确保发射取得圆满成功，研制队伍做了充分的准备，采取了一系列措施，强化质量管控。”金志强告诉记者：“通过全面落实责任制、择优配套产品、加强试验考核、严格技术状态管控、加强风险分析与控制等14个方面的工作加严做好质量控制。”
与发射嫦娥三号时的状态相比，执行此次任务的长三乙火箭共进行了65项技术状态改进，其中有60项已在其他任务中予以飞行验证，圆满地完成了护送嫦娥奔月的使命。
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备份变首飞，这个嫦娥有五大不同之处
12月8日凌晨，嫦娥四号在西昌奔向月球。一个细节引人关注，此次发射的嫦娥四号原本是嫦娥三号的备份。在嫦娥三号圆满完成任务后，嫦娥四号被赋予了新的担当——实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。科研人员通过精心设计与研制，使嫦娥四号“脱胎换骨”，成为与嫦娥三号不同的全新航天器。备份变首飞，嫦娥四号与嫦娥三号相比共有五大不同之处。
——科学目标不同。
嫦娥三号任务的科学目标是“测月、巡天、观地”，即开展月球形貌与地质构造调查，开展月表物质成分和可利用资源调查，进行月球内部的结构研究和日-地-月空间环境探测与月基天文观测。
而嫦娥四号任务的科学目标都是在月球背面完成的，包括实现月基低频射电天文观测，月球背面巡视区形貌、月球背面巡视区浅层结构探测等。“因为没有别的探测器到过月球背面，所以不论是探地形还是探月壤成分，应该都是人类第一次获得的一手数据。”中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器项目执行总监张熇说。
——工程目标不同。
嫦娥三号任务的工程目标有三个：突破月面软着陆、月面巡视勘察；研制月面软着陆探测器和巡视探测器，建立地面深空站；建立月球探测航天工程基本体系，形成重大项目实施的科学有效的工程方法。
嫦娥四号将任务的工程目标锁定在两个“首次”：人类首次实现月球背面软着陆和巡视勘察；首次实现地月L2点中继星对地对月的测控、数据传输中继。
——有效载荷不同。
嫦娥三号携带的有效载荷大致可以分为三类：第一类是用来观察月球的，主要设备包括全景相机、地形地貌相机、测月雷达等；第二类是用来观测宇宙的，主要由月基光学望远镜承担；第三类是用来观察地球周围的等离子层的，各有各的用处，相互配合。
“嫦娥四号即将降落的月球背面，对于不少科学研究来说具有天然的优势。月背非常‘干净’，可屏蔽地球无线电干扰。”张熇说，根据着陆区域和科学目标的变化，科研人员对嫦娥四号携带的科学载荷做了很大的调整，把8台有效载荷带往月球背面冯·卡门撞击坑。
——着陆环境不同。
嫦娥三号着陆区是月球正面的虹湾。那里布满了月海玄武岩，地势较为开阔、平坦，有利于科学勘察目标的选择，当然也有利于与地球的通信联系。
中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器副总师吴学英介绍，嫦娥四号的主着陆区为月球背面靠近南极一个叫冯·卡门撞击坑的地方，这里着陆区面积比虹湾地区小了许多，因为月球背面山峰林立，大坑套小坑，很难找出再大一些、平坦一些的地方，供嫦娥四号安身。嫦娥四号着陆器在凸凹不平的地方软着陆，需要具有比嫦娥三号更准确地着陆精度。
——通信方式不同。
不论人类的探测器飞到多远，都需要深空测控通信系统作为联络的“纽带”。由于深空任务周期长、通信时延大、信号微弱等原因，使深空测控通信实现起来更为困难，无论对星上设备还是对地面设备等都带来了新挑战。对于落在月球背面、没有任何通信信号的嫦娥四号来说，通信显得难上加难。它无法向嫦娥三号那样直接和地球上的“亲人们”取得联系，“飞鸽传书”的任务就落到“鹊桥”中继卫星的肩上。通过早先发射并成功架设在地月拉格朗日L2点的中继卫星，实施与地面的通信信号“接力”，嫦娥四号才得以与地球保持联络。
月球背面不仅是“麻子脸”还是“厚脸皮”
千百年来，月亮一直是人类心中的梦想之境。思乡的情怀、探索的欲望，都交织在一汪皎洁的白月光中。由于月球自转周期和公转周期相等，加上被地球潮汐锁定，地球强大的引力让月球总是一面朝向地球，所以人类在地球上只能凭肉眼看见月球的正面，背面则看不见。因此月球背面对于人类而言，有许多未知等待着解答。
2018年12月8日，嫦娥四号探测器从西昌出发，向遥远的月球飞去，世界瞩目、人类首次月球背面软着陆探测的大幕正式拉开。月球背面到底是啥样，嫦娥四号将第一次身临其境触摸它。
1959年10月7日，苏联“月球三号”探测器传回月球背面的第一张照片后，月球背面的“真容”就第一次被揭开了。依照这些珍贵的照片资料，苏联在1960年11月出版了第一份月球背面地图，一年之后，又制作了第一个月球仪，更加清晰地呈现出月球背面的初步特征。
人类首次与月背面对面是在1968年，“阿波罗八号”在进行载人登月任务试验的时候，由宇航员威廉·安德斯看到的。他描述说，“月球背面看起来像我在孩提时玩过一段时间的沙堆，它们全都被翻起来，没有边界，到处是一些碰撞痕和坑洞”。从那时开始，“阿波罗十号”一直到“阿波罗十七号”的宇航员都曾看到过月球的背面。
那么，在月球背面迎接嫦娥四号的将是怎样的环境？专家介绍，乍一看上去，月球背面这张“面孔”并不漂亮，那是一张“麻子脸”，陨石坑的数量比月球正面要多得多，放眼望去随处可见，密密麻麻的。月背的“皱纹”也多，布满了沟壑、峡谷和悬崖，而月球正面相对平坦的地方比较多。另外还有几处巨大的“痤疮”，暗斑中的物质与月面的普通物质相比有着很大的不同，这种现象似乎能够说明月球背面由于毫无遮拦地暴露在太空里，遭遇了大量天体的直接撞击。
月球背面还是个“厚脸皮”，它的月壳从整体来讲比正面要厚。不过，“厚脸皮”为月球背面的“亮肤色”提供了佐证。照片显示，月球背面巨大的陨石坑都呈现出白色，好像从来没有暗色的熔岩从上面流过。科学家们研究认为，由于月球背面的月壳很厚，熔岩无法溢出，而正面月壳很薄，熔岩很容易破缝流淌在表面，所以背面颜色比正面要“白皙”的多。
由于迄今为止还没有宇航员或月球车登上月球的背面，人们对它的详细情况除了借助照片判断，其他知之不多。嫦娥四号探测器，将为人类逐步揭开月球背面的神秘面纱迈出关键一步，值得拭目以待。
本版稿件均据新华社