人类的好奇心,是驱动人类文明发展的一个动力。

所以人类抬头看着月球,一直想知道上面有什么?

最开始的时候,用眼睛看,当然了看不到,于是幻想出了各种神话故事,当人类发明出了探测器,就开始对月球进行了一次次的探索。

从对月球的真正探索开始算起,到现在已经过去了六十多年,人类已经发射了一百多个月球探测器,但能够成功登陆月球的也只有六十五个而已。

而这六十五个探测器,还都是在月球正面登陆的,从来没有在背面登陆过,所以人类对于月球的背面知道的很少。

引发人类对月球背面的好奇,是两次对月球背面瞟了两眼的观察。

第一次是六十多年前,前苏联发射的月球3号探测器拍到的模糊照片;第二次是美国的阿波罗8号带着三名宇航员,在绕着月球飞行的时候,看了一眼。

此后越来越多的环绕月球的探测器,发现了月球正面和背面的与众不同。

月球的正面是平坦的,而背面却是坑坑洼洼的撞击坑,根据推断,月球背面的壳要比正面厚实很多。

对于月球背面和正面的与众不同,科学家们根据各种资料和现象进行了推测。

但推测总归是推测,还得去证明,而想要证明,就得去月球背面,拿到实物证据以及各种确凿的科研参数才行。

可人类在如此长的探测月球的过程中,就没有去月球背面的能力。

那么为什么探测器只能在月球的正面登陆呢?

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首先得解释一下,月球为什么有正面和背面的区分。

这是因为月球的自转周期和地球的公转周期是一样的,于是就产生了一个奇异的现象——潮汐锁定。

这就导致月球始终用一面对着地球,所以人类仰望月球300万年,也只能看到月球的一面,而这个正面只有月球表面积的59%。

剩下41%的面积,就成为了人类无法看到的一面,这就是背面。

于是月球就有了正面和背面的说法。

那么为什么月球的背面就很难登陆呢?

第一,上文就已经提到过了,月球的背面坑坑洼洼的不仅有很多的撞击坑,还有很多的山,这就导致了月球的背面地形相当复杂。

比如说,月球有很多冷却的岩浆形成的大面积相对平滑的月海,这些月海覆盖了月球17%的表面积。

因为相对平滑,所以很的适合作为登陆地点来使用。

但这些包含月海的区域大部分都集中在月球的正面。

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说个数据就很能说明问题,比如说嫦娥四号成功登陆月球背面的地点,高度方面的落差就有16.1千米,这种巨大的落差,如同划着一叶小舟,在一片狂风暴雨的汪洋中寻找安全区域一样,难度可以而知。

所以想要从月球的背面登陆,首先要解决的问题,就是要有着比正面登陆更高精度的登陆操作,不然结果只能是坠毁。

第二,月球的背面和地球不仅有一个很长的距离,中间还隔着一个月球的厚度。

这就导致了来自地球的无线电波,不能穿透月球到达月球的背面。

所以想要登陆月球的背面,就需要解决通讯问题,将信号从地球连接到月球背面才行。

当然,现在随着科技的不断发展,很多国家都有了解决这两个问题的手段。

比如说美国的国家航空航天局和欧洲空间局,就制订下了探索月球背面的计划,这个计划预计会在2025年进行实施发射。

而我国在这之前就让嫦娥四号已经成功登陆月球背面,成为了人类首次实现登陆月球背面软着陆的国家。

那么我国这次登陆是如何登陆的?

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登陆地点得选好了,这次登陆选择的地点是月球南半球中一个陨石坑——艾特肯盆地。

一个陨石坑居然可以叫做盆地,就能想象的出来这个陨石坑有多么的巨大。

直径两千五百公里,深度十三公里,它是月球上最大的陨石坑,有90%的面积就分布在月球的背面。

在这里登陆,可以获得月球上更为古老的岩石资料。

这些岩石资料,有可能解决困扰科学家们多年的问题。

比如地球和月球在形成的这么多年里,被陨石撞击密度最高的时间到底是四十六亿年之前,还是三十九亿年之前。

再有就是这些年来通过各种手段探测到,这个陨石坑里居然有大量的冰。

冰化了就是水,而水是所有生物的必需品。

之所以能存在冰,是因为这个地方是永久的黑暗,太阳光是不能直接照射到这里的。

对于这些冰,从上个世纪六十年代以来,就开始进行研究了。

比如阿波罗15号,16号和17号都有留意过这些冰,甚至印度的月船一号绕月飞行器,用撞月探测器进行过撞击,对撞击飞溅起来的物质进行过分析。

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月球上的这些实物,不仅可以研究月球是否存在过生命,还可以推测出人类是否可以在月球的背面生存和工作。

再有就是通讯问题。

既然月球的背面,让来自地球的无线电无法穿过,这就需要搭建一个桥梁,从地球发出信号,通过这个桥梁中转,然后传递给月球的背面。

这个工作可是有相当的难度。

为此我国搭建了鹊桥,让一个颗中继卫星来完成这个工作。

所以条件具备,我国的嫦娥四号成功登陆月球背面。

其实当时嫦娥四号要不要在月球背面登陆,还存在着分歧。

当时嫦娥四号是嫦娥三号的备份星,所以当嫦娥三号完成了预定任务之后,对于发射嫦娥四号就变成了一个不确定的问题。

这个不确定主要针对的是,登陆月球的背面还是正面,为此用了两年时间进行意见上的统一。

登陆正面,主要是技术风险小,不会出现什么大问题,登陆背面,不确定的因素太多了。

最终嫦娥系列月球探测器总指挥兼总设计师顾问叶培健院士,下定决心在背面登陆。

说起原因,其实很简单,就是月球的背面,谁都没有去过,我们去看看。

结果很成功,我们不仅看了,还完成了很多任务。

那么嫦娥四号登陆月球背面都做了什么?

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嫦娥四号上不仅搭载了很多的国内高校的科学实验,而且还和很多国家进行了合作,比如荷兰,德国,沙特等。

这些实验不仅有检测月球背面的土壤,石头,还携带了各种摄像头雷达等各种仪器,对月球的环境进行检测。

其中最引入注意的一个科学实验是,在嫦娥四号上还携带了一个三公斤重的容器。

这个容器由特殊材质的铝合金打造,高十八厘米,直径十六厘米,0.8升的空间。

就这么点重量和容积,造出来的成本就高达一千多万元,而且为了更好的观察放置在里面的实验项目,装备了一个价值六十万元的照相机。

那么里面装的是什么呢?

装着两种植物的种子,马铃薯,拟南芥,甚至连蚕卵都有。

当然了为了让种子发芽,土壤,空气和水也是必须的。

整个研究时间是一百天,要看看这两种植物能不能生根发芽,成为月球上第一个生长出来的植物。

而蚕也将在这个环境中,完成破茧成蝶的全过程。

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整个过程,通过光导管将月球表面的光线引导进来,让植物成长,而植物进行光合作用提供氧气,为蚕提供必要的氧气需求,而蚕又提供二氧化碳和排泄物给植物提供养料,这就形成一个简单的微型生物圈。

为什么选择马铃薯而不是其他的种子呢?

首先月球的的温度问题,所以选择的植物就必须是耐高温和耐低温的。

要知道月球的环境很恶劣的,有连续14天的白昼,同样也有连续14天的黑夜。

白天的高温可以达到一百度,到了黑夜温度又会直线下降到零下一百度。

而且做实验的过程不会很长,只能维持一百天,所以植物的生长周期不能太长。

再有就是很多国家和研究机构,都将马铃薯作为人类进入太空的一款主要食物。

所以马铃薯就成为了这次实验的一个首选。

而在这个人造的微型生态圈里,要保证1度到三十度的温度,以及适宜的湿度需求。

除了这个微型生物圈之外,还有很多重要的研究。

比如月壤种含的各种物质。

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在过去的研究中,人类知道月球上是有能源的,比如被太阳风吹到月球上氦3。

虽然月球的正面也有氦3,但受到地球的遮挡,是很少的,但月球的背面却没有这个问题。

所以在月球背面的月壤中,就有大量的氦3,科学家估计有一百万吨,可以提供人类一万年的能源供给。

那么微型生物圈的成功,带来植物和动物,氦3带来了能源,那么建立一个科研基地也就成为了可能。

霍金说过,只要物质条件达到了,任何环境都是可存在生命的。

所以人类迈向月球,也是人类走向深空最为重要的一步。