月球背面究竟有什么

郑永春

作为地球最亲密的邻居，月球是人类肉眼所能看到的最大天体，陪伴地球已经超过45亿年。月球对地球的地轴指向、自转稳定性、自转周期、潮汐、夜晚照明等有着重要意义。可以说，离开了月球，地球根本不会是今天这种光景。由于地球强大引力的影响，月球也为之付出了一定代价：将它的自转周期减慢为与围绕地球的公转周期完全一样，也就是潮汐锁定。在这种效应下，身处地球上的人类永远只能看到月球的正面，无法看到其背面。

也正因如此，人类在探索月球的历程中，关于月球背面的阴谋论和谣言甚嚣尘上。有人说，霍金告诉我们月球的背面有外星人;有人说，在月球背面发现了很多在百慕大失踪的船舶;有人说，阿波罗登月是在摄影棚里面拍摄的;也有人说，月亮是空心的。但这些都是真的吗？

月球的真实模样

大家看到月球，往往会联想到有关月球的神话传说。但在研究月球的科学家眼里，月球为什么现在是这样的？以前是怎么样的？以后又会变成什么样？月球对我们有什么影响？我们应该怎样利用月球为人类造福？诸如此类的问题，都是他们希望求解的答案。

很多人会好奇月球有多大。实际上，月球相比地球还是很小的，月球的直径大约是地球直径的1/4，而月球的表面积相当于中国陆地国土面积的4倍，约3800万平方千米。月球虽然不大，但与其他那些围绕着行星的卫星相比，它与地球之间的大小是最接近的，其他卫星往往要比它们所围绕的行星小得多。

月球上有三个主要的地貌单元：月海、月陆和环形山。月海中是一些玄武岩的岩浆冷却之后形成的黑色石头。月陆是由白色石头堆积而成的，是更古老的斜长岩。环形山是月球表面遭到撞击后留下的坑，表明月球在历史上遭受了很多小天体的撞击。

以前人们认为，月球上是彻底无水的，是一个完全干燥的天体。但现在，科学家认为月球可能是潮湿的。特别是在月球南北极的深坑里，在太阳永远照射不到的地方（即永久阴影区），可能会有水冰。人们还曾认为，月球已经完全冷却了，但现在科学家发现，月球内部可能仍然有一些温热的地方。以前人们认为，月球在30亿年前就已经僵死了，但是现在科学家发现了月球上最年轻的岩浆活动，距今只有几百万年，这表明月球内部的能量并没有衰减得那么快。

月球到地球的距离有多远呢？ 38万千米，但这是平均距离，它们之间最近的时候是36万千米，最远的时候是40万千米。也就是说，我们看到的月光，实际上是一秒多钟之前从月球上发出的。再打个比方，如果把水星、火星、金星、木星、土星、天王星、海王星这些行星，全部排到月球和地球之间，刚好可以填满地球到月球之间的距离，这大约就是38万千米的距离。

神秘的月球背面

月球的背面和正面有很大的差别，主要体现在三个方面：一是月球背面的月壳更厚;二是月球背面形成的时代更古老，撞击坑更多;三是月球背面的月海数量更少，整个月球上有22个，而月球背面只有3个。

2007年，中国发射第一颗绕月人造卫星“嫦娥一号”，轨道高度为200千米，在轨运行一年半，获得了空间分辨率为120米的全月球影像图。

月球北极

月球南极

那么，究竟是什么原因造成了月球正面和背面的差异？这也是科学家希望探究的一个问题。整个太阳系中最大、最深的盆地，被称作“南极-艾特肯盆地”。此次“嫦娥四号”探测器就着陆在这个盆地里的冯卡门撞击坑内。这个盆地虽然直径达到2500千米，深达13千米，却没有大规模的岩浆喷发。因此，科学家希望通过航天器获得的探测数据，来研究这个独特的地方。

神秘的月球背面也为人们探索宇宙创造了条件。中国科学院国家天文台在贵州省建设了世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜——“天眼”，这实际上是从微波波段来探测宇宙的工具。在地球上探测宇宙，会受到地球上很多无线电噪声的干扰，而月球背面就大不同了，因为地球上的无线电噪声是无法穿过月亮到达月球背面的。所以，月球背面是一个电磁波宁静区。如果在那里架设射电望远镜的话，我们就可以接收到宇宙更暗弱的信号，听到宇宙微弱的“呼吸声”。

1969-1972年，美國实施了“阿波罗计划”，在6次任务中有12名宇航员登陆月球表面，采集了3817千克月球岩石和土壤样品回到地球。

人类走向深空的跳板

21世纪以来，人们对月球的认知已经有了很大的提高。以前，我们只是将月球作为太空争霸的制高点;而现在，我们把月球当作人类走向深空的中转站。重返月球现已成为世界各国的共识。

欧洲空间局提出了建设月球村的计划，希望借助世界各国的力量，在月球上建设一个国际化的村落，一个共同的月球基地。而美国宇航局认为，可以将月球作为一个演练场，让人类适应在月球上的生活，以此作为开启火星之旅的序幕。更有意思的是，美国太空探索技术公司（SpaceX）已经卖出了绕月旅行的船票（本刊2018年第11期曾有报道）。

在“嫦娥四号”探测器实现人类航天器首次在月球背面登陆之后，很快“嫦娥五号”探测器将从月球上采集样品回到地球。接下来，我国将进入载人登月和建设月球基地的新阶段。

目前，世界各国都在为月球基地选址。因为月球上的一个昼夜正好是27天，昼夜温差逾300℃，漫漫长夜里无法利用太阳能发电，无法保暖，对人类的居住是非常不利的。科学家发现，如果能把月球基地建在常年阳光照耀的月球南北极的高山顶上，那就再也不用担忧这个问题了。目前，科学家已经发现了几十个可能的月球基地选址。

“玉兔二号”月球车上的全景相机为“嫦娥四号”着陆器拍摄的”标准照”。巡视器（月球车）与着陆器实现两器互拍，是“嫦娥四号”任务取得圆满成功的重要标志。

1969年，人类首次登陆月球，迈出了人类走向深空的一小步。如今50年过去了，还没有人再次登陆过月球，但可以预测的是人类重返月球的目标已经不远了，而这一次的目标包括在月球上建设科研基地，实践和训练人类在月球上长期生活的能力。

如果这项技术得以突破，下一步人类一定会登陆火星，因为火星是太阳系里与地球环境最为相似的行星，是目前所知的唯一有可能实现人类大规模移居的星球。

科学的使命是探索未知世界，月球只是我们探索深空的起点，人类对太空的探索将永不止步。