月球還有多少奧秘？

中國科學院／周軍

月球是地球唯一的天然衛星，它的自轉周期與圍繞地球的公轉周期相同，因此出現了“潮汐鎖定”現象——它始終以同一面對著地球，地球上的人類因而只能看到月球表面的59%，其余41%的月球表面似乎是永遠地隱沒于黑暗之中。

正是因為地球上的人類只能看到月球的正面，很多人自然而然地想象月球的背面是其“暗面”，這一面沉浸在永久的黑暗之中。甚至曾有人想象，月球的背面是外星人探測地球的基地。

1959年，蘇聯發射的月球3號探測器拍攝到了月球背面的第一張照片，這個神秘的區域第一次為人所見。1968年，阿波羅8號載人飛船離開了近地軌道進行繞月航行，三位宇航員在月球軌道上航行了20個小時，人類第一次親眼見到了月球的背面。2009年，美國航空航天局發射的月球勘測軌道飛行器拍攝了更多高精度的月球背面照片，也依此繪制了更清晰的月球地圖。

盡管人類此前對于月球背面的形態已經有了大致了解，但是還從沒有對這個神秘的區域進行過實地考察，因此可以說嫦娥四號對月球背面進行實地探測的科學意義尤為重要——這不僅創造了一個人類歷史上的第一次，它還將在月球背面進行很多獨特的科學探測和準備工作。

月球的背面與正面在諸多方面都有很大不同。從外觀上看，月球多有由冷卻的巖漿形成的表面相對平滑的大面積“月海”，差不多覆蓋了月球表面17%的區域，這些區域幾乎都在月球的正面，而且出于人們目前還無法理解的原因，月球正面的輻射強度要比背面更大。而月球的背面則不僅多山，也多是各種形狀、在各個時期形成的撞擊坑。探測顯示，月球背面的月殼也比正面更厚。科學家們相信，在形成初期，月球處于一種熔化的高溫液體狀態，之后才逐漸冷卻下來。月球的背面冷卻速度相對更快，因此這一面的月殼厚度更大。

另外因為一直背向地球，不會受到來自地球的無線電波的影響，月球背面也是人類進行太空探測的絕佳位置，能否在這里設立天文望遠鏡？這個區域的巖石和土壤構成與正面有何不同，人類是否能夠加以利用？這些問題，嫦娥四號都會試著尋找答案。

嫦娥四號搭載了國內眾多高校的科學實驗項目，攜帶了攝像頭、雷達和頻譜儀等科學儀器。在著陸之后，探測器將會巡視這個區域的地形，鉆研月球背面的土壤，檢測月球土壤和巖石的成分，測量月球背面中子輻射劑量等環境參數，并研究太陽風對于月球表面的影響。

除此之外，嫦娥四號還裝備了一個微型生物實驗室，它攜帶著一個3千克重的容器，里面裝了馬鈴薯、擬南芥等植物的種子和蠶卵，將在月球背面的微重力環境中進行生物學實驗。在生物實驗室內把溫度維持在1至30攝氏度之間，并精確控制濕度和養分，讓陽光照射進來，觀察植物的種子是否能發芽，蟲卵能否順利孵化。