“嫦娥四號”將去月球背面

楊小文軍

今年下半年，我國的嫦娥四號月球探測器要去月球背面啦！你肯定覺得奇怪，自從1969年阿姆斯特朗登月以來，去月球已經(jīng)算不上稀奇事了，去月球背面有什么稀奇的呢？其實，一直到今天，還沒有人去過月球背面，不但人沒去過，無人駕駛的探測器也沒去過，僅僅有探測器從月球背面上空掠過。所以，去月球背面是一件非常了不起的事。

為什么科技發(fā)展到今天，沒有人或探測器去過月球背面呢？

此前，所有去月球的無人的、有人的探測器都降落在月球的正面，也就是月球?qū)χ厍虻哪前雮€球面。月球不自轉(zhuǎn)嗎？它當(dāng)然自轉(zhuǎn)。它在自轉(zhuǎn)的同時還繞地球公轉(zhuǎn)，且自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的速度一樣、方向一樣，因此，月球正面始終對著地球。

著陸到月球背面并不是特別難，難的是降落到月球背面的探測器怎樣和地球及時直接聯(lián)系，因為月球會擋住無線電波。那么，我們的“嫦娥四號”降落在月球背面后，怎么和地球聯(lián)系呢？

首先，我們向月球背面的上空發(fā)射一顆中繼衛(wèi)星“鵲橋”?！版隙鹚奶枴苯德浜?，將信息發(fā)射到“鵲橋”上，“鵲橋”再將信息轉(zhuǎn)發(fā)到地球上。同理，從地球發(fā)出的指令會先被“鵲橋”接收，再由“鵲橋”轉(zhuǎn)發(fā)到“嫦娥四號”上。

地球和月球附近有5個拉格朗日點：L1、L2、L3、14和L5。根據(jù)歐拉和拉格朗日的推導(dǎo)，人類在這5個點上放物體，因為受多種引力作用，物體不會亂跑。L2在月球背面距離月球6.5萬千米處，科學(xué)家把“鵲橋”放在L2位置，“鵲橋”會“規(guī)規(guī)矩矩”地待在那里工作。

根據(jù)初選結(jié)果，“嫦娥四號”將會降落在馮·卡門撞擊坑內(nèi)。馮·卡門撞擊坑直徑約186千米，坐標是月球背面南緯44.8°、東經(jīng)175.9°，坐落在南極一艾特肯盆地內(nèi)。該盆地是一個撞擊盆地，直徑約2400千米，深約8千米，是月球上最大、最古老的撞擊盆地。

馮·卡門撞擊坑的得名，與一位航天工程學(xué)家——西奧多·馮·卡門（1881—1963年）有關(guān)。他開創(chuàng)了數(shù)學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，今天全世界航空航天的成就都和他分不開。他還是我國著名科學(xué)家錢學(xué)森、錢偉長、郭永懷的老師呢！

“嫦娥四號”在月球背面要做很多事情，比如研究周圍坑坑洼洼的地形、研究周圍的礦物等。撞擊坑內(nèi)的釷元素含量非常高，氧化鐵、二氧化鈦等含量也非常高，這是為什么呢？我們期待“嫦娥四號”可以給科學(xué)家提供寶貴的線索。

“嫦娥四號”還要在月球上種馬鈴薯和擬南芥呢！馬鈴薯，又叫土豆，是我們的家常菜，不僅能當(dāng)菜，而且能當(dāng)主食。擬南芥，又叫鼠耳芥、阿拉伯草，是十字花科擬南芥屬植物。其基因組由5對染色體構(gòu)成，生命周期短，一代的時間僅為數(shù)周，突變率很高。因此，擬南芥是進行遺傳研究的好材料，深受科學(xué)家喜愛，被稱為“植物中的果蠅”。