走，我们这次去月球背面

何晶

“四姐四姐，起床啦～小兔子已经都起了！”如果嫦娥四号着陆器会说话，也许它会这样叫醒自己。“嫦娥四号”的科研团队喜欢把它称作“四妹”，而“月球车月兔二号”则喜欢叫它“四姐”。

“玉兔二号”巡视器则早一天就醒来了——“早安！我醒了，检查了一下，身体一切正常。抱着同位素‘暖手宝，我在零下190℃的夜里也睡得暖烘烘的。”“月球车月兔二号”在自己的官方微博里交代了一下自己的近况。

1月29日和30日，嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡视器相继完成了自主唤醒。它们俩月夜期间在月球背面成功经受住了最低达到零下190℃的极低温环境考验，安全度过了长达14天的首个月夜（月球上的一个昼夜相当于地球上约28天）。我国探月工程首次获取了月夜温度的探测数据。

此前，在第一个月昼里，嫦娥四号着陆器、巡视器已圆满完成了工程任务，科学载荷顺利开机工作，由多个国家和组织参与的科学探测任务陆续展开。着陆器地形地貌相机对着陆区域进行了环拍，获得了彩色全景图。

在第二个月昼里，着陆器和巡视器上的科学载荷将按计划继续开展科学探测。

登陆月球背面难度很大吗？

答案是难度相当大。至少迄今为止，中国是唯一一个进行月球背面探索的国家。

尽管早在1959年苏联的“月球3号”传回了第一张月球背面图片，1966年“月球9号”成为人类第一个成功软着陆在月表的探测器。美国曾经6次登陆月球，包括1969年7月21日02：56（世界时）美国宇航员阿姆斯特朗那次著名的登月——踏上月球表面，并留下了千古金句：“个人的一小步，人类的一大步。”但所有这一切都是在月球正面的探索，此前从无月球车和探测器在月球背面着陆，更没有人类的足迹踏上月球的背面。

月球背面的通信和巨大温差等问题，一直都是困扰人类登陆月球背面的难题。嫦娥四号之所以选择月背，除了那是一块人类未曾涉足的净土，更因为其所承载的科学目标。中国探月工程首任首席科学家、中国科学院院士欧阳自远介绍说：“知道40亿年以前月球经历了哪些历史变迁，再把月球正面与背面的历史结合起来，就是一部完整的月球演化历史。但这些只有到月球背面去才能得到。”

所以说，中国的嫦娥四号月球车和探测器在月球背面着陆，是人类以不同方向和不同地点探索月宫的划时代的第一次。美国国家航空航天局（NASA）局长吉姆·布利斯登廷也祝贺了中国技术团队，并称赞这一成就令人印象深刻。这既是中国人的一大步，也是人类探月的重要里程碑。

那在月球背面着陆的难度有多大？航天科技集团五院“嫦娥四号”总设计师孙泽洲说，“月球背面基本上都分布着高山、撞击坑、环形山等，很难找到一个面积较大的平坦区域，这样就使得我们在月背软着陆的精度要求更高。”这就包括两方面，第一是高精度软着陆，这样才可能在一个比较崎岖的地区里找到一个相对安全的着陆区作为着陆点选择。第二就是下降的过程中，通过自身导航精度以及制导精度的提高，从而实现450公里航程上的精确控制，通过这两个手段来实现这样的精确着陆。从目前嫦娥四号的着陆效果来看，应该说是实现了预期的着陆精度。

此次嫦娥四号着巡组合体着陆区，位于月球背面的艾特肯盆地。中国科学院月球与深空探测总体部主任邹永廖介绍，月球分为三大地体，即克里普岩地体、斜长高地岩地体、艾特肯盆地地体。“前两个地体都已经被巡视探测过，只有艾特肯盆地地体没有被近距离巡视探测，在科学上会有很多新发现。而且月球背面的岩石更加古老，如果能够获取更古老的岩石类型等物质成分信息，对我们了解月球的化学成分演化过程有很大帮助。”

艾特肯盆地是目前发现的太阳系固体天体中最大最深的盆地，直径大约2500公里，深度约12公里。其90%的面积都分布在月球背面，只有一小部分在月球正面，具有很高的科研价值。

中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁说：“一般认为这个盆地有可能是当时宇宙大爆炸或者后来小天体撞击形成的，隐含着宇宙最早的一些信息。而且这个盆地的深度有12公里，有助于我们获取月球深部物质的信息。” 据介绍，嫦娥四号对月球背面地形地貌、矿物组分、巡视区浅层结构、地幔物质等进行科学探测与研究，将为月球资源的开发利用提供极具价值的第一手资料。

更让科学家们感兴趣的是，月球背面独特的电磁场环境和地质特征，非常适合开展低频射电探测等空间天文学研究和月球物质成分探测等科学研究。“由于屏蔽作用，在地面上无法开展低频射电的观测。而月球背面的磁环境非常干净，到月球背面开展低频射电天文观测，这一目标应该说是天文学家梦寐以求的，可以填补射电天文领域在低频观测段的空白。”邹永廖说。

开展国际合作，大家好才是真的好

当嫦娥四号顺利登上月球后，竟然有些西方舆论认为中国登月的图片和视频是伪造的，整个着陆月球的计划就是一个噱头。结果，就连美国NASA都出面帮中国进行澄清。

要知道，中国国家航天局在嫦娥四号任务的论证过程当中，就高度重视航天国际合作与交流。国家航天局秘书长、新闻发言人李国平说，“我们也希望给国际同行和科学家们提供开展月球探测的机会。”

2015年4月，中国国家航天局正式向国际社会征集搭载载荷，一共收集到了10多個国家近20台搭载申请建议。经过遴选以后，我们最终确定德国、荷兰、瑞典和沙特四国的载荷，分别搭载在嫦娥四号着陆器、巡视器、中继卫星和“龙江二号”上。针对这些载荷，中国将与这些载荷的研制单位一起组建国际科学家团队，共同开展对这些载荷所获取数据的科学研究工作。

李国平还介绍说，另外，我们在嫦娥四号上，除了这4台国外载荷以外，还配置了9台中国自主研制的科学载荷。中国国家航天局愿意同各国航天机构、科研院所，以及空间探测爱好者分享我们这些载荷所获取的科学数据。

在本次嫦娥四号任务中，美国NASA提出希望利用美国月球轨道上月球观测卫星LRO，来观测嫦娥四号着陆时月尘信息，供科学家研究。双方科学家通过电视电话会议进行了密切沟通。美方将他们卫星有关信息告诉了中方，中方也及时把嫦娥四号着陆经纬度、着陆时间告诉了美方。由于嫦娥四号着陆的时候，LRO不在上空，不能实时监测。后来LRO过顶时，进行了监测，美国NASA也在网上公布了有关照片。

美国航天局1月18日还发布公报表示，正就嫦娥四号任务与中方展开合作，于1月31日利用美国“月球勘测轨道器”对嫦娥四号着陆点进行成像。过去一个月，美国航天局与中国国家航天局讨论了对嫦娥四号着陆时掀起烟尘的迹象进行观测的可能性。而且，中美两家航天机构已达成协议，合作产生的任何重要发现都将于2月在维也纳召开的联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会会议上分享。

美航天局在公告中强调，与中国的合作“透明、互惠、互利”，符合美国政府和国会的规定，并表示美国计划重回月球，与国际伙伴持续展开合作至关重要。

1月11日，当嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍时，远在波罗的海之滨的德国基尔大学里，也有许多科学家正热切关注着这一切。“嫦娥四号”落月后第一批开机测试的仪器中有一台全名为月表中子及辐射剂量探测仪（LND），这是一台中德合作的载荷探测仪，由德国基尔大学地外物理系研制，中方参与设备测试，双方共同拥有科学数据并开展科学研究。

德国科学载荷项目组负责人、基尔大学教授罗伯特·维默尔-施魏因格鲁伯对中国航天的开放表示赞赏，“中国正与许多国际伙伴进行合作，而且合作越来越多”，“我不认同那种因为担心技术外流而拒绝合作的做法。在我看来，技术只会因为拒绝分享而消亡。”

维默尔-施魏因格鲁伯还说：“我对中国与欧洲之间的航天合作充满乐观，近年来它们开展了一系列合作项目。当我申请参与嫦娥四号国际载荷项目获得中方批准后，我向德国航天部门申请的项目资金很快便得到支持。”他还将与中国合作的目光投向了嫦娥四号之后的更多航天项目，“我期待着能与中方进行长期的合作。”

据李国平介绍，后续航天活动里，中国将积极践行2018年联合国UNISPACE+50高级别会议做出的“在和平利用外空领域加强国际合作，以实现命运共同体愿景”的决议。中国国家航天局欢迎各国同行参与到中国后续的探月工程和深空探测工程，包括联合研制、载荷搭载、共同开展科学研究等多种方式，特别是即将启动的在月球南极着陆任务，我们将向国际社会在轨道器和着陆器上分别提供10公斤的载荷搭载机会。另外，“我们在轨运营的鹊桥中继卫星，后续还有3到5年的寿命，欢迎国际社会利用我们鹊桥号中继卫星继续开展科学研究工作。”

“实施这次任务花的钱，可能跟我们修一公里的地铁差不多”

西方媒体对于嫦娥四号的关注不仅仅停留在其取得的伟大成绩上，他们也同样关注嫦娥四号工程的花费。

在国务院新闻办公室于1月14日举行的新闻发布会上路透社记者就询问在嫦娥四号工程方面总共投入是多少？

国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华显然也是有备而来，他回答这位记者说，我们经过论证，按照月球背面探测的新目标实施这次任务，花的钱不多，形象地说，可能跟我们修一公里的地铁也差不多。中国政府对航天的投入，特别是探月和深空的投入，是跟國家经济社会发展总体水平相适应的。

吴艳华还解释道，嫦娥四号探测器是嫦娥三号的备份产品。嫦娥三号早已取得了成功，我国也在此之前成功发射了嫦娥一号、二号，因此，嫦娥四号作为探月工程的一个部分，真正的花费要比一、二、三号要少。

那么，吴总师所说的花费具体是多少呢？有媒体算了一笔账：以南宁地铁1号线为例，其全长大约32公里，造价约为199亿元，相当于每公里造价约6亿元人民币，而在当前情况下，我国修建1公里地铁的平均造价则大约是5亿元。

航天科技集团五院深空探测和空间科学首席专家叶培建，当时担任嫦娥一号卫星总设计师兼总指挥，他回忆说，2004年初探月一期工程立项的时候，国务院批下的工程经费是14亿元，仅相当于在北京修两公里地铁的费用。当时工程团队把一分钱掰成两半花，精打细算地铺筑出奔月之路。

而当年美国的阿波罗登月计划，前后总计发射了约38艘飞船，花费高达255亿美金，占到了美国当年GDP的0.57%，相当于每发射一艘飞船就需要6.7亿美金（上世纪60年代的币值）。

探月下一步：建立科考站

叶培建是改革开放之后的首批留学生，1980年他前往瑞士留学，他第一次近距离接触月球探测成果，也就是在上世纪80年代初。有一次，他去到联合国世界知识产权总部，参观各国最高知识水平代表作。“当年咱们展出的是个景泰蓝花瓶，代表中国工艺水平。而美国的展品要在放大镜底下才能看清楚，是一块来自月球的岩石，名为《A piece of the moon》。”让他觉得“人家的水平确实不一样”。

随着中国探月“三步走”计划——2007年实现绕月飞行、2015年落月、2020年采样返回——的稳步实施，叶培建对取回月壤的执念也越来越强烈。

2008年他去瑞士开会，借机重游世界知识产权总部，想看看美国的展品换了没有。走近展柜，那块月岩依然陈列在那儿，30多年来无人超越。他拍下照片，回国后放大打印出来，送给嫦娥五号设计师每人一张，“这是美国人引以为豪的东西，下一次取回它的就是中国人。”

上世纪六七十年代，美国从月球共取回370.3公斤月壤，其中除了几次无人采样任务，绝大部分由阿波罗任务宇航员带回。1978年，美国送给中国1克月壤，0.5克展览，0.5克用于研究，取得了不少成果。叶培建则说嫦娥五号任务计划取回2公斤月壤，将为我国科学家提供足够多的样本进行研究。这让他魂牵梦绕。

当然，中国探月工程不会止步于此。叶培建透露，完成“绕落回”三步走之后，后续任务是建立月球科考站的初步模式。如果嫦娥五号任务圆满成功，作为备份的嫦娥六号将被纳入下一阶段任务，或将前往月球两极取样返回，为在月球建站探路。

1月15日，重庆大学在其官网上公布了经历月球高真空、宽温差、强辐射等严峻环境考验后，生物科普试验载荷罐主相机镜头记录下的植物种子在月球萌芽的全过程。“这是人类第一次在月面上做生物生长试验。”作为科普载荷总设计师的教育部深空探测联合研究中心副主任、重庆大学先进技术研究院院长谢更新介绍，“生物科普试验载荷已在荒芜的月球上培育出第一株植物嫩芽，随着时间的推移，成功实现有史以来第一片在月球生长的绿叶，这对人类今后建立月球基地提供研究基础和经验具有重大意义。”

国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在新闻发布会上还透露，国家航天局也正在组织国内专家对后续规划进行论证，基本明确还有三次任务：一是嫦娥六号计划在月球南极进行采样返回，到底是月背还是正面，要根据嫦娥五号的采样情况来确定。嫦娥七号的任务是在月球南极包括对月球的地形地貌、物质成分、空间环境进行一次综合探测。嫦娥八号除了继续进行科学探测试验以外，还要进行一些关键技术的月面试验。中国、美国、俄罗斯和欧洲等国家都在论证，要不要在月球建立一个科研基地，或者科研站，比如说采用3D打印技术，能不能在月亮上利用月壤建房子等，我们要通过嫦娥八号验证部分技术，为以后各国一起共同构建月球科研基地，做一些前期探索。

资料来源：新华网、国新办网站、《科技日报》、中国青年网、“中国探月工程”官方微博、环球网