|
在科幻小说中，月球背面是一个神秘的地方，饱藏秘密。而在2019年，嫦娥四号携玉兔二号登陆月球背面，中国成为第一个也是目前唯一一个探测器成功着陆并探索月球背面的国家。
相对于已经有超过二十多处人类登月痕迹的月球正面，月球萧索荒凉的另一面逐渐被揭开神秘面纱。没有使人类对月球背面的神秘幻想失望的是，嫦娥四号和玉兔二号在月球背面的发现不仅让人类更了解月球，甚至对宇宙的了解也更进一步。 月球正面与月球背面作为地球唯一的天然卫星，月球的自转与公转受潮汐锁定而同步，自转周期和公转周期都是27.32166日，也就是一个恒星月，所以它总是用同一面朝向地球。站在地上的我们看到的一直是月球的正面，看不到月球的背面。
虽然月球的公转和自转周期严格相等，但所谓的“同步自转”并不严格，因为月球的轨道是一个椭圆形。所以当月球处于近地点时，自转速度会追不上公转速度，而处于远地点时，自转速度又超过了公转速度。
在这种被称为“天秤动”的现象影响下，我们能看到月球月面其实占整个月球月面的59%。也是由于“天秤动”的作用，人类才能对月球背面惊鸿一瞥。看到不同于月球正面的被称为“月海”的巨大平原，而是密集的陨石坑。 天文学家很早就通过天文望远镜，掌握月球所能被我们在地球上观测到的地貌，知道它是一个没有水和空气的死寂荒凉的星球，这种遥遥远望的观测显然不可能满足人类好奇和探索的心。
直到1959年前苏联发射“月球2号”撞击上月球，此后，越来越多探测器登录月球并拍下照片，采集土壤和各类样品，人类对月球的探索才真正开始走向丰富。而玉兔二号在月球背面的成功登陆，让人类对月球的了解逐步走向完整。
月球演化学说嫦娥四号和玉兔二号究竟发现了什么？2019年国际科学期刊《自然》杂志发布中国科学院科学家有关月球背面的重大发现，嫦娥四号的探测数据证明月球背面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质。
如果你知道此前人类对月壳之下有什么并不确定，也知道有关月球形成的学说至今仍有诸多分歧的话，就会明白这一发现为月幔有关物质组成有关问题提供了直接证据，并为完善月球形成和演化模型提供支撑。
至今为止，对于45亿年前诞生的月球的形成演化过程主要有四种学说。最早的一种是分裂说，出自于著名生物学家达尔文的儿子，认为月球本身是地球的一部分，在宇宙的某一时期，地球的旋转速度太快，将部分物质甩出形成月球。这种说法早在“阿波罗12号”从月球带回岩石样本分析，发现与地球成分相差甚远后已成为遥远的过去式。
第二种是俘获说，认为月球是路过地球的一个小行星，被地球强大的引力俘获成为地球的卫星，然而地球的引力并没有强大到达成这种结果的地步。第三种是同源说，认为地球是月球的“胞兄”，它们在形成之初都是由宇宙中浮动的星云经过旋转吸收，在差不多的时间形成。
但地球的年龄在53亿年左右，比月球大了太多。第四种是碰撞说，是目前认可度较高的一种，也是玉兔二号的探测成果给出了有力支撑的一种。 月球背面经众多陨石撞击而形成众多陨石坑，嫦娥四号探测器的着陆点位于SPA盆地内的冯·卡门撞击坑内部，并在此探测到了来自起东北方向芬森撞击坑的溅射物。芬森撞击坑经小行星撞击后被挖出SPA盆地表面下更深部的物质，嫦娥四号探测到的正是芬森撞击坑抛射到冯·卡门撞击坑表面的月幔物质。
这些研究人员通过光谱数据，发现的的月壤光谱吸收特征显示，月球背面的月壤物质中含有相对较多的橄榄石和低钙辉石。月幔的深部物质即由其相关矿物的组成或它们就是月幔的来源。
这意味着，科学学家曾推测月球形成初期，因为频繁的天体撞击带来高温融化月表演示形成的月球岩浆海确实曾有出现。岩浆海洋中密度较小的物质如斜长石，也就是现在已经分析确定的月球便面物质将浮于上层形成月壳，而密度较高的橄榄石、辉石等则下沉形成月幔。
这一研究为月球岩浆海理论提供了支持，也就证明岩浆海假说可以用来描述月球的早期进化史，在这一发现的基础上，可以假设原始月球是与天体忒亚相撞后，完全熔化所形成的。 外星物质月球背面的陨石坑带来的不仅是月幔的组成物质，还有被碰撞上的小行星带来的其他宇宙物质。在玉兔二号的探索过程中，在一个陨石坑中发现碳元素，碳元素是地球上出现生命的基本前提之一，如果月球表面发现碳元素，也会影响到月球形成演化理论。
然而玉兔二号发现的碳元素存在于呈玻璃状的碳质球粒陨石，这些陨石是由一类特别的小行星撞击后留下的，也就是月球上的外星物质。 经科学家研究确认，这些碳质球粒陨石是因为一百万年前一颗小行星撞击月球，而这颗小行星足够大，以至于星体没有在撞击产生的热量下完全汽化。而且月球背面不受月球正面太阳风的照射，才留下残留物。
碳质球粒陨石被发现的意义在于，由于其含具挥发性的物质和水，没有经过超200摄氏度的严重加热，才能一直保存，也被认为是最能保存形成太阳星云的成分，因此它们对于揭示太阳系起源之谜来说非常重要。
与此同时，这种物质中含有的硅酸盐和氧化物等，能和太阳风暴粒子产生反应，形成月球上水的来源，如果未来人类在月球上建立空间站，它们可能将起到巨大的作用。 工作最久的航天器地球背面能屏蔽来自月球的无线电干扰，嫦娥四号探月工程实现的不仅是人类首次月背着陆及探测，而且顺利通过中继通信技术传回探测数据。
自嫦娥四号携玉兔二号登陆月球背面，在兢兢业业三年间，从顺利着陆拍摄的第一张月球背面影像图，到多次择机午休和月夜休眠并成功唤醒继续任务，已通过“鹊桥”中继星传回超过1000张照片，获取超过3800G科学数据。玉兔二号月球车也已行驶超过1000米，是在月球背面工作时间最长的航天器。
在设计之初，月兔二号的设计寿命其实只有三个月，因为月球背面有众多撞击坑，月球车行进非常困难。并且月球环境中也有自己特有的污染：月尘。月球表面一米内的静电尘埃悬浮。月尘具有极强的磨损性，会吸附在航天器上，遮蔽太阳能电池板并影响运动关节，使航天器损伤和故障。
在今年1月15日嫦娥四号探测器进入第38月夜休眠，各项系统运行良好，待下一次成功唤醒后，又将继续对神秘的月球背面进行勘探，带领人类向深空探索宇宙奥秘的时代继续前行。
月球是地球之外人类研究最彻底的天体，也是人类目前真正踏足过的唯一的另一个星球，从嫦娥奔月的浪漫神话到玉兔二号成功软着陆，人类对月球的掌握从幻想走向现实。了解月球也是了解人类在未来可能出现的宇宙纪元中生存的方向。
月球空间站、宇宙移民，甚至星际旅行，每一个可能性都存在于当下现实达成的里程碑之中，太空探索任重而道远，我们所在的太阳系中尚且还有太多未知。从哲理而言，探索宇宙就是探索自身；从技术而言，航天时代以来，太空探索的前进拉动着基础科学的步伐；从人类命运而言，未雨绸缪，寻找新的生命出路，本就隐含于地球生物的基因之中。 |
|
|
