“嫦娥四号将首次着陆月球背面，极具发现性。我们将在嫦娥四号任务的中继星上搭载两颗小卫星，做射电干涉试验，探测宇宙‘黑暗时代’。”全国政协委员、中国科学院国家空间科学中心研究员吴季2日说。
嫦娥四号将成为人类第一艘在月球背面登陆的飞船，它将为人类展示地球上永远无法看到的月球另一面。
什么是宇宙“黑暗时代”?
吴季介绍，宇宙在大爆炸之后的一段时间是黑暗的，因为宇宙中只有中性的氢，发光的第一代恒星还没有形成，这段从几十万年到几亿年的时间被称为宇宙的“黑暗时代”。这段时间非常重要。中性氢是如何分布于空间的，是如何演化的？如何为第一代恒星的形成奠定基础？这些问题都是宇宙的形成和演化研究中极具挑战的前沿热点问题。
“黑暗的宇宙并不是没有留下‘蛛丝马迹’。”吴季说。围绕氢原子旋转的电子会偶尔变换其旋转方向，辐射1.4GHz的电磁波。经过130多亿年宇宙的膨胀，这个频率产生了红移，降低到30MHz以下。要想测得这个“蛛丝马迹”，最好的办法就是到月球背面，在非常“安静”的电磁环境中去“倾听”。
中继星有哪些“秘密武器”？
全国政协委员、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士1日在接受专访时表示，中国计划2018年前后发射嫦娥四号月球探测器，在月球背面软着陆。为“照亮”嫦娥四号“驾临”月球背面之路，一颗承载地月中转通信任务的中继卫星将在嫦娥四号发射前半年“布”到发地月拉格朗日L2点。
“人类探测器在月球背面软着陆是第一次。月球背面和正面软着陆在‘落’月的本质上没有区别，嫦娥四号任务最大的难点在于人类在地球上无法与月球背面直接通信。探月活动中，利用中继星实现地球与月球背面的通信，是中国人的创举。相当于距离月亮8万公里的地方‘布’了一个通讯站，可与地球保持全天候的通信。”叶培建说。希望这颗星是颗“长寿星”。这样，未来几年如果有别的国家探索月球背面，也可以得到中国中继星的通信服务。
“如果中继星上搭载两颗实验小卫星可以测得来自宇宙深处的微弱信号，并获得干涉效果，我们下一步的探测方案是向月球轨道上发射一个小卫星的编队，对宇宙‘黑暗时代’进行成像探测。”吴季说，“哈工大负责研制小卫星的平台，中国科学院国家空间科学中心和国家天文台负责研制有效载荷和数据分析，这项探索将是世界领先的。”
嫦娥四号为何要去月球背面？
据介绍，月球背面独特的环境条件和复杂的地质历史，一直是学术界和工程界探测与研究的难点、热点以及未来规划开展探测的重点。
1.挑战与机遇
人类对月球背面的认识远不如月球正面全面。虽然人类对月球背面已经有过许多次探测，但那些探测都是由环绕月球飞行的飞船完成的，还从来没有哪艘探测器真正在月球背面着陆过。随阿波罗17号完成人类最后一次登月的宇航员兼地质学家哈里森·施密特曾经向NASA提议，发射一艘新飞船，载宇航员到月球背面的齐奥尔科夫斯基撞击坑着陆，在那里展开探测。遗憾的是，实现施密特的建议不但需要登月飞船，还需要一颗月球中继通信卫星。在当时的技术条件下，这样的计划风险高、耗资大，因此被NASA拒绝。如果嫦娥四号成功着陆，美国科学家的愿望将由中国的探测器实现，人类在太空探索中的疆域也将由我们的探测器向前拓展。
2.丰富的氦-3资源
氦-3是氦元素的一种同位素。它可以和氢的同位素氘发生核聚变反应释放能量，是一种高效的核反应原料。据估计，如果核反应释放的能量完全转化为电能，那么所有美国家庭在2001年所使用电能只需消耗16.7吨氦-3来产生。地球上氦3的储量比较小，而月球背面的氦3储量则比较丰富。这是因为太阳风在吹拂月球背面时不会被地球遮挡，太阳风中的氦3可以充分的沉积在月球背面的月壤中。嫦娥四号在月球背面登陆后，将有机会详细的探测月球背面月壤的性质，为今后月球资源的开发打下基础。
3.观测宇宙的“安静”环境
天文学家们利用射电望远观测天体，镜聆听宇宙天体用电磁波构成的“交响乐”时，也希望能够处在宁静的电磁环境中，避开其他电磁波信号的干扰。在月球背面，月球像一面隔音墙，挡住了地球的各种干扰信号，从而可以获得在地面和近地轨道上所不能获得的观测质量，帮助科学家了解宇宙、恒星起源和黑洞演化的规律。将来可以在月球背面架设射电望远镜和射电频谱仪，来实现月球背面的射电天文观测。值得注意的是，美国科学家也在紧锣密鼓的进行这方面的研究，克罗拉多大学领导的LUNAR计划已经开始为月球的射电观测做准备。
嫦娥四号还会带哪些“行囊”？
去旅行一定要带上相机，去从未被踏足过的月球背面更不必说。
中国国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰介绍，嫦娥四号的着陆器上将带有降落相机、地形地貌相机，月球车上将带有全景相机。
此外，嫦娥四号的月球车还将继承“玉兔”用于探测月球浅表层结构的测月雷达，以及分析月壤元素和矿物类型的红外成像光谱仪。
针对月球背面如此独特的地方，嫦娥四号还准备在着陆器上携带新研发的一个重要科学载荷：低频射电频谱仪。
“它将利用月球背面没有地球电磁波干扰、天然‘洁净’的环境，研究太阳爆发、着陆区上空的月球空间环境，还可以对来自太阳系行星的低频射电场进行观测，并‘聆听’来自宇宙更深处的‘声音’。”刘彤杰说。
“月之暗面”
在农历每月十五之夜，一轮圆月高悬于天空。从地球上看去，月球表面的月海、环形山等地貌明暗间，“吴刚伐桂”、“玉兔捣药”等神话传说即来自于古人对这些地貌形态的想象。
尽管“月有阴晴圆缺”，但月球却始终将自己的同一面朝向地球，似乎没有旋转。
其实，月球在公转的同时也在自转。而我们之所以总看到月球的同一面，是因为它的公转周期和自转周期相同，均为27.3天(月相变化的周期为29.5天，多出的2.2天来自于地球绕太阳的公转)。这样，当月球向一个方向自传一定角度后，地球相对于月球的位置会向相同方向移动相同的角度，月球朝向地球的就总会是同一面了。
这种现象的形成并非出于偶然，而是来自于地球对月球的潮汐锁定。月球在公转过程中，受到地球的万有引力并不均匀。靠近地球的一侧，万有引力大于公转的离心力，处于这侧的岩石被拉伸，向靠近地球的方向隆起。在远离地球的一侧，受力情况相反，岩石向远离地球的方向隆起。当月球的公转速度和自传速度不同时，由潮汐力引起的隆起位置会不断改改变，但隆起位置的改变始终跟不上地球与月球中心连线方向的变化。在这个过程中，潮汐力将改变月球的自转速度，最终使得月球的自传和公转周期相同，潮汐力引起的隆起始终处于地月中心的连线上。
在潮汐锁定的作用下，人们难以在地球上一睹月球背面的神秘面容，“月之暗面”成为月球背面的别名。有人甚至想象过，月之暗面上存在着外星人的秘密基地或是敌对国家的核武器库。但事实上，月之暗面并不是一个特别准确的称呼。除了满月的那天，月之暗面和月球的其他部分一样，也能被太阳照射到。1959年，苏联发射的月球2号探测器第一次拍摄了月球背面的图像。随后，苏联、美国发射多艘飞船对月球进行全球探测，阿波罗8号和之后登月的宇航员们更用肉眼看到了月之暗面的独特景象：这里一片荒凉，没有秘密基地。这里见不到月球正面广泛存在的平坦的月海，取而代之的是密密麻麻、大小不一的撞击坑。
欧洲企业将携手在月球上建4G网络
英国最大的电信运营商沃达丰日前宣布，沃达丰（德国）公司正在与其他企业合作，计划于2019年在月球上搭建首个4Ｇ网络。
根据沃达丰发布的消息，沃达丰（德国）公司正与芬兰通信企业诺基亚和德国汽车企业奥迪携手支持德国科技初创企业“兼职科学家”进行一项“前往月球任务”，这是首个由私人资助的登月任务。
按计划，由“兼职科学家”开发的探月飞行器将于2019年从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角利用“猎鹰9”火箭发射至月球，探测时间预计将持续11天。
届时，由奥迪生产的两辆四驱探月车将缓慢接近阿波罗17号月球车的着陆点，并使用沃达丰提供的4G连接，与设置在探月飞行器中的基站连接，进而向地球传送数据并直播高清视频。探月车上搭载的4Ｇ网络硬件将由诺基亚贝尔实验室提供，预计硬件体积较小，重量仅不到一公斤。
这将是4Ｇ网络首次应用在空间探索活动中，旨在解决太空活动的设备能耗与信息传输问题，并降低未来此类探索研究的成本。
目前，基站和探月车设备正在西班牙巴塞罗那世界移动通信大会上展出。
据新华社
