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工人日报 2018年03月30日 星期一

嫦娥四号探测器将抵达之前人类探测器未曾触及的月球背面——

看看月球背面到底有什么

《工人日报》(2018年03月30日 06版)

日前,中国空间技术研究院党委书记赵小津接受媒体采访时表示,嫦娥四号探月任务将在今年分两次发射,嫦娥四号月球探测器将抵达之前人类探测器未曾触及的月球背面。

任何一个星球,在公转的同时也在自转,但月球的情况有点特殊。月球绕地球公转的周期是27.3个地球日,自转周期也是这个数字,公转一圈的同时也自转一圈,这一现象被称为“同步自转”。换言之,不论我们在地球上的哪个点,甚至追着月亮跑,都只能看到月球的正面,背面则不为人知。

不过呢,人类能观测到的月球表面并不是“一半对一半”的50%,而是59%,看不见的部分是41%。原因是月球绕着地球公转的轨道有少许的离心率,加之地球自转轴和绕地球公转的轨道面法线有6~7度的交角。在天文学上,这一现象被称为“天平动”。

借助天平动,人类可以看到一小部分月球背面,其中一个显著地点就是东方海。前苏联发射的第12颗无人月球探测器“月球轨道器4号”,尽管因为轨道偏差最终软着陆失败,但是却拍下了东方海的详细图像。作为盆地,东方海的面积有6.9万平方公里,相当于将近两个海南岛的大小。

关于月球背面有什么,相应的传说有许多,人类一直试图探测到月球的实景。在1959年10月7日,前苏联太空船“月球3号”拍到了第一张月球背面照片,它发回来的图像覆盖了月球背面七成面积,后来,前苏联科学家根据这些照片,第一次给月球背面的地貌进行取名。1967年,前苏联出版了第一份完整的月面图,覆盖了95%的月球表面。

就在前苏联出版完整月面图的第二年,美国人首次实现了人类肉眼看到月球背面——“阿波罗8号”实现了人类第一次绕月载人飞行,为人类最终登月打下基础。宇航员威廉·安德斯是这么评价月球背面的,“背面看起来像我在孩提时玩过一段时间的沙堆,全都被翻起来,没有边界,只是一些碰撞痕和坑洞”。

人类的历次载人登月,均选择在月球正面进行,原因不仅是对背面缺乏足够了解,加之背面伤痕累累,被砸出了许多陨石坑不适宜着陆,还有最关键的因素:通信。在“阿波罗”年代,航天器一到月球背面,就失去了和地球之间的无线电通信联络。

月球背面接收不到地球的无线电通信,反而被一些天文学家认为是巨大价值所在。因为月球背面不受地球上人类活动的微波干扰,如果在月球背面建设射电望远镜,其探测灵敏度将大大提高,特别是长期被地球上微波通讯干扰的信号也能被发现。正因如此,各国对月球背面的兴趣都很大,美国就有载人到月球背面的设想。

探测器到了月球背面,并不是就绝对失去了联系,在地月系统之间,有个关键点即地月L2点。在这个点上,卫星可以用较少燃料长期驻留,也就是说,能实现月球背面探测器与地球的中继通信。据悉,嫦娥4号任务不仅要实现人类探测器月球背面软着陆,也要首次实现人类航天器在地月L2点对地对月中继通信,而这样的中继通信,对于月球探测乃至人类最终设立“月球基地”的梦想,将影响深远。(舒 年)

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