由于“潮汐锁定”效应，月球绕地球公转与自转的周期相同，人类在地球上看到的月球永远是半个月亮，从来都看不到月亮的那半边。长期以来，人们盛传月亮的另一半让外星人占据了,外星人可以监视地球人的活动,而地球人却永远看不到他们。事实真是这样吗？5月18日下午，深圳的天文爱好者和市民朋友齐聚图书馆五楼报告厅，迎来深圳市民文化大讲堂的主讲嘉宾——嫦娥四号探测器副总设计师吴学英博士，大家仿佛穿越浩瀚星空，随嫦娥四号体验了一场奇妙的月背探秘之旅。

文化赋予月亮的美好传说和想象 现实中月球背面却并不那么美好？

2018年5月21日，嫦娥四号中继星“鹊桥”号成功发射，为嫦娥四号的着陆器和月球车提供地月中继通信支持。2018年12月8日，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区。一般非专业人士也许会问：在月球正面或背面着陆，分别意味着什么，又有何意义？

据吴学英介绍，这首先体现在技术难度上。因为不同于面对面交流，月背与地球之间首先要克服一个通讯难题；其次，月背地形远比正面崎岖难行，犹如四川山地与华北平原之间的差异。对于一个在月球探测上起步较晚的国家而言，无异于莫大的挑战。

自古以来，人们为月亮赋予了无数美好传说和想象，“青女素娥俱耐冷，月中霜里斗婵娟”“不知天上宫阙，今夕是何年”以及“嫦娥奔月”的故事。可以说，在文化上月亮是国人最想探索的地方。在物理学上，其实月亮的环境并不像文学想象中那般美好。除了众所周知的重力仅为地球的六分之一、遍布各类大大小小的撞击坑外，月球的一天相当于地球的一个月，其中14个地球日构成它的白天，另外14个构成它的黑夜。月亮本身不发光而反射太阳光，月球的背面也是有光的。

人类月球探测的成功率很低 中国起步晚，却实现了五战五捷。

吴学英回顾了整个人类的探月历程。从上个世纪50年代开始，声音探测已经有61年的历史。国外的月球探测大致分为三个阶段：一是从1958年到1976年这十几年，可谓第一个高潮期，美苏大量发射探测器；从1976年到1988年，在这十几年间，基本上没有任何一个国家发射过探测器；1989年以后，又逐渐进入一个复苏期，从日本开始，包括美国、欧洲、印度等先后发射了数个探测器。特别是中国，在2001年发射了“嫦娥一号”。

人类探月大概有五种方式：一是硬着陆，说白了就是撞上去，没有环绕飞行，典型者如美国的徘徊者4号；二是软着陆，也就是安全着陆，有一台月球车，还能释放出探测仪器。比较有代表性的比如前苏联的月球9号；三是环月探测，是一种比较广泛的方式，比如前苏联的月球10号和美国的月球轨道器1号；四是样品自动采样返回，前苏联的月球16号就实现了这一目标；还有一个就是载人登月，比如著名的阿波罗11号和17号。

吴学英说，从1958年8月美国发射世界上第一个月球探测器到嫦娥四号，全球共有107次探测任务，其中完全成功的只有53次，也就一半的成功率，由此可以看出来月球探测的成功率不是很高。航天无疑是一个高风险的事业，月球探测的风险则更高。

中国虽然起步晚，迄今一共进行了5次探月任务，却五战五捷。2007年，嫦娥一号卫星实现了绕月探测；2010年，嫦娥二号卫星，除了再次绕月以外，还成为距离地球更远的一颗卫星； 2013年，嫦娥三号探测器实现了中国探月历程中的首次软着陆，在世界上排第三；2018年，中国又成功发射了嫦娥四号探测器。“总结这一过程，咱们的探月工程其实完成了‘绕、落、回’三步走。” 吴学英说。

嫦娥四号取得月球地形命名权 反映大国探月综合实力及科研水平。

嫦娥四号既是中国，也是世界上第一个首次着陆月球背面的探测器。嫦娥四号探测器系统包括着陆器、巡视器和中继星，与嫦娥三号的一次性发射不同，嫦娥四号的整个任务分两次发射。当时设定的科学目标一是实现人类在月球背面软着陆和巡视勘测，二是实现中继星对地对月球的测控及数传中继。

有趣的是，中继星和巡视器都被赋予了极具中国文化色彩的名字：“鹊桥”和“玉兔”。经过极其严密的计算，得出消耗燃料最少的最低轨道即最优轨道，通过极为复杂的飞行过程，“鹊桥”和“玉兔”最终精确地落到了“冯·卡门撞击坑”。

至于发射嫦娥四号进行月球背面探测的意义何在，吴学英是这样理解的：月球背面有着太阳系最古老的撞击坑，也就是“南极—艾特肯盆地”，对于研究月球的历史具有极高的科研价值；此外，月球背面这样一个特殊位置，决定了频率的波段。很多科学家在研究宇宙起源、太阳系起源的时候，往往受到高频波的干扰。低频波信息在地球上已经被污染了，甚至探测不到了。而正是由于月球背面屏蔽了地球高频波的干扰，为研究提供了绝佳的条件。

面对巨大的探测价值及意义，嫦娥四号工程必须克服诸多难点。在吴学英看来，主要的难点有二：一是在月球背面复杂地形的着陆，二是中继通信。月球背面除了地形高低起伏之外，还遍布大大小小的撞击坑，大坑套小坑。实际上，月球南极盆地就是一个大坑。所以对于如此复杂的地形来说，满足安全着陆的条件区域可以说很小。要克服的难点无非两个：一是高精度着陆，二是“自主可靠”着陆。这就需要更精准的计算、更精细化的轨道设计以及推理掌控。经过在理论、技术、数据等各个层面的攻坚克难，嫦娥四号不仅实现了精准而安全的软着陆，而且还实现了全时中继覆盖。着陆器和巡视器很快传回月球背面的清晰图像。

值得一提的是，今年2月4号，国际天文学联合会批准了嫦娥四号着陆点的5个命名，着陆点被命名为天河基地，着陆点周围的三个坑，分别被命名为织女、河鼓和天津。而位于三个坑中间的一座山则被命名为“泰山”。吴学英认为，在月球上能够取得地形的命名权，从一个侧面反映了中国在月球探测以及科研工作上的成就。“以嫦娥四号为例，形成了五大探测系统，大系统下面还有分系统，涉及到元器件、工艺、材料等等，可谓无所不包，还要把如此大的系统组织起来，反映了国家的综合实力和科研能力。” 吴学英自豪地说。

5次探月任务：

2007年

嫦娥一号卫星实现了绕月探测；

2010年

嫦娥二号卫星，除了再次绕月以外，还成为距离地球更远的一颗卫星；

2013年

嫦娥三号探测器实现了中国探月历程中的首次软着陆，在世界上排第三；

2014年

嫦娥五号飞行实验器，完成了落到月球后再从月球返回地球的任务；

2018年

中国又成功发射了嫦娥四号探测器。

月球上遍布着环形山（月海）和高地，有的由小行星撞击形成的环形山，是已知太阳系中最古老的撞击坑。月球上虽没有空气，却时刻受到太阳风的侵扰，月球表面还覆盖着一层10米左右的“月壤”。在白天，月表温度可以达到100摄氏度，而到了晚上，又会骤降到零下130摄氏度。所以月球温差特别大。