前言

美蘇冷戰時進行的太空競賽眾所周知，美國和蘇聯在那個時期分別向月球發射了34個（失敗7次，成功27次），47個（失敗15次，成功32次）衛星，共計84個衛星。

但令人奇怪的是，雖然兩國分別向月球發射了數量眾多的衛星，但沒有一顆衛星的終點站是月球背面，它們探索的地區都固定在了月球和地球相對的一面。

月球總是隻有一面和地球相對

這個奇怪的現象引起了人們的好奇，有的人猜測月球背面隱藏著許多危險的秘密，人類一旦知道就會釀成巨大的災禍；

有的人認為月球背面沒有任何探索價值，所以不需要浪費金錢去探索；有的人認為探索月球背面的難度太低，對於美蘇來說不能證明他們的實力。

眾說紛紜，莫衷一是。到底中國為什麼不同於美國、蘇聯的“不屑”而偏要登陸月背呢？

美國登月計劃

“不屑”去還是不能去‍

我們首先應該要弄清楚的是美蘇為什麼不派遣衛星或宇航員探索月背？到底是因為他們的技術太前進“不屑”去還是因為其他原因想去而不能去。

美國曾發射過阿波羅八號，這是人類第一次成功完成的繞月任務。當載著宇航員的飛行器飛入月球背面時，訊號突然中斷，雖然發生的一切都在他們的預期計劃當中，但那時的宇航員仍坦言，失去訊號的那一段時間是他們精神最緊繃的時候。

訊號中斷的原因是因為月球太厚了以至於無線電波無法穿過月球，導致飛行器在背面無法和地球上的任務控制中心取得持續的聯絡。

無線電波無法穿透月球

除此之外，月球背面充滿著未知危險的環境也阻撓著當時美國、蘇聯探索月背的腳步。隨著競賽的越來越深入，兩國在太空領域投入不菲、收穫卻有限，因此，慢慢地都放棄了探索月球背面的想法。

所以說，美國、蘇聯並不是不屑去登陸月球背面，恰恰相反的是他們都有過探索月球背面的想法，但由於實現難度太高、耗費資金過多並結合當時複雜的政治環境而遲遲無法實施這項計劃，屬於想去不能去。

為什麼大家都想去探索月球背面呢？究竟是什麼吸引著眾多國家，把他們的目光投向了未知的月球背面？

月球正面和月球背面

登陸月背的意義‍

2009年，美國在太空探測器的發現中推測出來月球背面可能含有水。為了證實他們的猜想，NASA決定對月球進行轟炸根據激起的月球塵土來確定是否月球上真的擁有水源。

火箭在月球上形成了巨大的環形坑，同時透過激起的灰塵，美國航空局也確定了轟炸所產生的隕坑中含有含水層。

雖然美國航天局並沒有透漏出更多詳細的細節，但這一訊息的公佈對於登陸月背的意義深重。從人的誕生來看，水的存在很有可能會有新的生命產生，就算沒有新生命，這些水對於研究月球也起到很大的作用，而登陸月背則對於瞭解月球有著非常大的幫助。

美國NASA和ISRO在月球上發現了水

根據各國飛行器傳回的資料和照片來看，月球背面相比於月球正面有著更多的隕石坑，幾乎整個背面都是環形山和隕石坑。如果我們想要採集它們的形成資訊或者隕石殘骸，都需要實現登陸月球背面。

除了這些隕石坑之外，月球背面還有馮·卡門環形山，這座山曾經歷了極為強烈的碰撞，科學家推測這裡很有可能因為碰撞發生過火山噴發，存在著部分的早期月幔，這對研究月球深處都有些什麼很有幫助，因此登陸月球背面也是眾多研究者所迫切希望的。

月球馮·卡門環形山

而月球由於地球潮汐力的影響，實現了潮汐鎖定，使月球圍繞地球做一週公轉運動的時間與月球自轉一週的時間相同，因此導致月球始終都是用固定的一面朝向地球。

但又由於月球本身的厚度導致無線電波無法穿過月球，因此沒有無線電波影響的月球背面，是一塊非常安靜、非常適合用來做天文觀測的地方。

準確的天文觀測也有利於我們更好地探索宇宙，在這一點上，我們去登陸月球背面來建立我們的天文觀測站也是被人期望的。

月球潮汐鎖定

除此之外，我們對於能源的渴望也隨著我們的不斷髮展而不斷膨大。能源危機始終在威脅著我們的生存，而在月球上有一種神奇的能量——氦三能量。

氦三是將月球土壤加熱到700攝氏度以上從中提取出的一種能源，氦三在地球的土壤中含量稀少卻極為豐富的蘊藏在月球背面的土壤中。

同時，氦三燃燒可以產生巨大的能量，據相關資料來看，一千克氦三燃燒產生的能量足足有19兆瓦，這是一種什麼概念？這些能量可以讓一座城市明亮六年，而這僅僅只需要一千克氦三。科學家估計月球上的氦三至少有100萬噸左右，開發氦三可以提供我們能源的千萬年之需。

氦三的原子結構

但即使在這麼多人的迫切期望下，美國航天局NASA這些年來卻也僅僅只是一直在計劃去探索並沒有真正的實施，一直到中國嫦娥四號克服了千萬種困難登陸月球背面，這其中究竟是什麼困難阻擋了人類探索月球背面的腳步？

實現月背登陸的難度‍

從上文中所講，我們可以知道的是月球背面是一個無線電波無法直接透過的地方。因此，我們需要一顆中繼衛星來解決這個問題，這顆衛星的任務是將來自地球的無線波轉給最終的登陸機器。

然而，中繼衛星發射是否成功是極為挑戰衛星發射技術的，這顆中繼衛星不僅需要克服宇宙射線和太空碎片的干擾，而且還要走過40多萬公里的路程來到固定的位置——地月L2點Halo軌道。

中繼衛星發射軌跡

那麼順利進入這個軌道後就成功了嗎？不，在這個軌道執行的衛星需要被時刻監管，因為它會偷偷發生角度或者軌道路線上的改變。我們必須保證這顆衛星時刻都以高穩定、高精度的姿態和角度來執行，否則就會影響資訊的傳輸，繼而影響登陸的成功。

在擁有一顆時刻都以高穩定、高精度的姿態和角度執行的中繼衛星後，我們還要克服的是飛行器如何登陸月球的問題。

首先是我們需要知道的是月球背面的複雜環境，由於從未有人對於月球背面實地探索過，我們僅僅只能依靠一些圖片來熟悉月球背面的環境。有著眾多隕石坑的月球背面，它的表面坑坑窪窪的，想要在它的上面成功登陸並釋放月球探測車來探索周圍，其難度就像是九旬老太穿繡花針——難上加難。

月球表面地勢不平整

其次，我們還需要克服與以往登月相比不同的著陸方式。之所以它的著陸方式與眾不同，是因為我們需要避開地面上的障礙實現垂直著陸。為了實現這種著陸方法，我們需要去進行一些方法上的改進甚至另闢蹊徑，這也對研究人員提出了不小的挑戰。

因此，我們可以看出如果我們想要月背登陸的挑戰能夠成功，需要我們克服的困難真不少。不僅是我們上文中提出的部分問題，在實際操作中還會有著許多讓我們措手不及的意外事故的發生。

我們在進行實驗時，就需要考慮到每一個方面，以及每一個小問題，將細節最佳化到最優。月背登陸難度這麼大，中國又是想到了什麼辦法來成功解決了這些困難，實現了月背登陸，成為登陸月球背面第一國的呢？

嫦娥四號登陸月球

中國如何實現的月背登陸‍

為了克服月球背面登陸的種種困難，中國科學家付出了夜以繼日的努力。皇天不負苦心人，他們的努力終於使嫦娥四號成功著陸於月球背面。

首先，為了解決訊號傳遞問題，我們發射了一顆中繼衛星——鵲橋。這顆有著浪漫名字的中繼衛星沒有辜負人們對它的期待，成功到達了地月L2點Halo軌道。

接下來我們要解決在這個複雜軌道中頻繁調整姿態、角度的問題，為了減少人工的時刻監管，科學家努力提高“鵲橋”的智慧化水平和精細化水平，因此“鵲橋”有著一套獨屬於自己的高智慧化水平、不受氣候、時間、空域影響的光纖陀螺慣性測量單元，拋棄了以往需要其他天體進行輔助定位的技術，實現了在軌道上自主調整姿態角度。

“鵲橋”的設計飛行軌跡

其次，為了克服著陸地區地貌環境的惡劣，嫦娥四號選擇的是近乎垂直的著陸方法。在準備階段就不同於著陸月球正面的準備方式，嫦娥四號需要先升後降，進入一個長時間長距離的垂直降落過程，並完成避障、懸停、精避障、緩速降落等必有過程。難度很高，但嫦娥四號做到了。

最後，由於訊號傳遞過程中有著近60秒的延遲，無法實時控制嫦娥四號降落，因此不管是著陸還是著陸後探索月面，都需要具備高度的自主化，對裝置的要求很高。中國透過長時間的準備、不斷地對嫦娥四號進行技術革新，完美實現了人們對它的期待。

實現月背登陸對中國來說意味著什麼‍

第一，我們做到了別國做不到的事情，證明了我們的科技實力較強。強大的科技實力就意味著較高的國際地位，實現月背登陸可以提高中國的國際地位和聲望，推動實現民族復興的腳步。

第二，嫦娥四號在技術上有了一些改變，例如，在能源上，嫦娥四號上有著核電池的參與。透過這次登陸的成功我們也可以獲取一些實驗資料。不斷改進不足，打磨我們的技術，最終實現技術上的突破。

嫦娥四號裝備核電池

第三，嫦娥四號攜帶了一個月面微型生態圈，裡面有馬鈴薯、擬南芥和蠶等動植物。如果成功的話，它們會在月球紮根發芽，會在月球表面上開出第一朵花。

結語‍

隨著中國科技的不斷髮展，探知世界的慾望也在推動著我們解決千難險阻，實現我們的目標。這次的月背登陸成功僅僅只是我們探索月球的一小步，但對於當前的月球探索程序確實極大的一步，因為它開始了一個新的版圖。

就如美國總統肯尼迪在登月演講中所說的那樣，“我們選擇登月不是因為它很簡單，而是因為它很難”。對於我們來說，也是一樣的道理，我們選擇登陸月背，也是因為它的難度。我們想要翻過這座高山，來探索未知的秘密。

人類拍攝的第一張月背表面照片

透過這次登陸成功，我們有理由相信中國的未來是無比光明的，實現中華民族偉大復興是指日可待的。