嫦娥4号通过什么传回月背景象图（嫦娥四号登陆月背）

月球作为地球的天然卫星陪伴着地球走过了数载春秋，此外它更是目睹了人类历史的数次更迭。

就如春江花月夜当中所写的“人生代代无穷已，江月年年望相似。”一样，不管这世界改朝换代多少次，月亮总是最初的那一轮。不同于太阳的炙热、刺眼，我们只有在晚上才能看见它，沐浴清冷月光的同时人们总是在想月球的背面是怎样的景象。

没错，由于潮汐锁定的原因，月球永远都是正面对着地球。这使得人类对于月球背面更加好奇，但是即使使用探测器，登陆月背也是一件十分困难的事情。不过我国的嫦娥四号还是做到了，它不仅成功在月球背面着陆，还发现了2200万亿吨金属。

月球作为距离我们最近的星球，是人类的首要探测目标。因此，随着深空探索之窗的开启，人类的探月活动变得十分频繁，到现在为止，探月活动已经进行了100多次。此外，不论是依靠探测器登陆，还是直接送宇航员飞上月球，这种种活动都表现了人类对于探月的热衷。

中国探月发展历程

嫦娥四号正是我国探月工程中的一环。经过前面几个嫦娥系列探测器的铺垫，这次我们将目标瞄准了月球未经人涉足的“处女地”，也就是月球背面。

虽然早在1959年时苏联的月球三号就已经拍摄并绘制出了第一幅月球背面影像图，但是在嫦娥四号着陆之前，从未有探测器抵达过月背。所以，这次登陆不仅是向世界证明我国的航天科技实力，也是为了弥补月球探测史上关于月背的空白。

可是登陆月球背面岂是容易的事情？首先要建立通信，潮汐锁定导致探测器登陆月背后无法和地球直接通信，而失去通信意味着不能传送数据回地球，那么探测就失去了意义。

因此在2018年5月的时候，我国发射了一颗月球中继卫星，还为它取了个浪漫的名字叫做“鹊桥”。作为人类首颗月球通信中继卫星，它采用了4.2m口径的高增益伞状抛物面天线，这也是人类探测史上最大口径的通信天线。

其次，虽然月球一直都是一面对着我们，却不代表它没有昼夜之分。探测器的发射时机一定要选择月背处于白昼的时间，毕竟月球的夜晚可比地球要寒冷多了，并不适宜探测器登陆。嫦娥四号的发射时间正是月球正面白昼刚出现的时候，因此它在宇宙当中停滞盘旋了许久，待到背面进入白昼时才进行着陆。

最后就是月球背面的地形更加复杂，我们看月球正面的高清大图时都会觉得月球是个不折不扣的“麻子脸”，但是月球背面的陨石坑比正面还要多。这就意味着想在背面找一块平坦的空地作为降落点实在是太难了，最终嫦娥四号选择在月球南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑着陆。经过探测，这个古老的盆地确实带给了我们不少惊喜，在这之前竟然有着2200万亿吨金属。

从上文中关于嫦娥四号登陆月球背面的相关信息我们得知了具体的降落地点，大约是无巧不成书，月球背面的大量金属就是在这里发现的。那么为什么会有体量如此庞大的金属呢？它们又是从何而来的呢？

根据探测结果显示，艾特肯盆地下方的相关数据十分异常。经过专家的研究后推测这是一个巨大的“金属体”，目前尚且不能确定它是一体的还是连缀成片的，但是可以估计其重量在2200万亿吨左右。

嫦娥四号降落月背

贝勒艺术与科学学院的行星地球物理学助理教授彼得·B·詹姆斯博士（Peter B. James）说：“想象一下，把一堆比夏威夷大岛大五倍的金属埋在地下。这大致是我们检测到的意外质量。”。

从探测数据来看，这堆金属不仅体积很大，密度也很大，它深深地镶嵌在月球的地幔当中。至于它是从何而来的，科学家解释这或许也是艾特肯盆地形成的原因。月球的麻子脸的形成正是因为它总是遭受撞击，而艾特肯盆地的深度达到了13千米，肯定是受到了较大天体的撞击才能达到这种深度。因此，科学家解释这些金属应该是撞击出盆地的小行星的剩余部分。

巨大的冲击力使得它死死地嵌入了月球背面的地幔当中，而它的密度又使得它可以悬浮在地幔当中，没有随着时间陷入到月核当中。不过，具体的情况还是要等到对月背探测得更进一步才能揭晓，毕竟它还是深深藏于月球表面之下的，以我们目前的科技水平，尚不能在月球上实现“深度钻探”。

艾特肯盆地是月球上规模最大、年代最古老的撞击盆地，它的形成时间可以追溯到40亿年前的前酒海纪时期。根据人类目前涉足过的星球并得到的数据来看，它算得上是太阳系当中已知撞击坑当中最大的一个，与火星上的希腊平原并驾齐驱。我们从地球上可以看到这个盆地边缘的巨大山脉，这一环形山也被称为莱布尼茨山脉。

莱布尼茨山脉

艾特肯盆地的英文名为South Pole-Aitken Basin，所以科学界经常将其简写为SPA盆地。它的直径大约有2500公里，深度在13公里左右。它的形成时间应该是月球最早的一次撞击事件，科学家认为在这之后它还遭受过数次撞击，比较规模如此大的盆地不太可能是一次性撞击形成的。

因为人们对月背的探测很少，所以艾特肯的盆地的身世一直是个谜。不仅如此，由于我们对后续叠加撞击的情况不够了解，所以对它边界和中心位置的争议一直存在，它直径的大小也从最初的2000公里扩大至现在的2600公里。

中国月球探测器对艾特肯盆地进行探测

SPA盆地含有较高的Fe、Th、Ti元素, 盆地内的FeO含量较周边高地高出7%，其内部有些地方的TiO2含量有增强的现象且显示出较高的Th和K值。FeO平均含量约10wt%,TiO2平均含量约0.5wt%。

根据多年以来的月球探测数据显示，月球背面月壳的平均厚度大约是68千米，艾特肯盆地的月壳厚度却只有20千米。可见，当初的那次撞击有多么猛烈，其穿透深度应该抵达了上地幔的位置。而那一天体的残留物就是嫦娥四号发现的2200万亿吨金属，等到未来我们对艾特肯盆地的研究更进一步，就能探寻出这堆金属之后的谜题。

科学家认为，持续探测艾特肯盆地是很有必要的。因为它的撞击记录或许可以为我们解开太阳系形成早期的撞击历史之谜，它久远地形成的历史也代表着其记录了各个时期的撞击事件，因此艾特肯盆地可以作为人类“探索月球深处地带的窗口”。随着数据的愈加具体和完善，也许我们能找到更多月球形成和早期发育的相关信息。

月球表面的金属

其实人类在月背发现这个庞大的金属之前，就已经通过探测器对月球表面的金属进行了筛查和统计。月球表面的大型撞击盆地被人们称之为“月海”，比较典型的月海有冷海、雨海、风暴洋等等，它们的直径都在1000千米以上。这些月海当中的主要成分就是玄武岩，玄武岩又是由橄榄石、长石、辉石和钛铁矿组成的。

月球上22个月海中所填充的玄武岩总体积106万km3，可开发利用的钛铁矿(EeTi03)的总资源量约150万亿吨。克里普岩(KREEP)是高地三大类岩石类型之一，因富含K(钾)、REE(稀土元素)和P(磷)而得名。

月球表面的金属元素大约是以下这6种，分别是钛、镁、铁、铀、钾、钍，其中钛元素的主要分布在风暴洋中心和澄海南部，这两个地区的钛含量可以达到5％。铁元素则更多位于地球的正面，“高铁地带”的铁含量可以达到20％。

月壤分析图

值得一提的是，在过去几年间常常有“前往月球挖矿”的话题出现。显然挖的并不是以上这些地球当中有大量储藏的常见元素，而是一种新的稀有元素。它在月壤当中被人类发现，根据研究结构显示，这个元素或许就是未来的新能源。当这一元素被发现之后，世界各国对月球这块宝地都更加关注了。

神奇的氦-3

地球目前使用的资源主要是煤炭和石油，但是它们的储量却并不乐观。随着工业化进程的不断加速，人类对于地球资源的开采也更加肆意妄为。专家推测，按照现在这样的开采方式，地球上的石油和天然气最多还能开采70年，煤炭则为100年。不论怎么说，未来地球的能源总会枯竭才是真实存在的问题。

月壤当中存在的氦-3却为人类带来了新的希望，科学家经过考察发现，月壤当中的氦-3储量最少有100万吨。而它是最清洁、高效的能源，为什么这么说呢？因为它与核聚变息息相关，氦-3作为稳定的核素，如果能将其作为可控核聚变的原料，必将使核聚变的安全性大大提高。

我国的嫦娥工程之父欧阳自远先生对于氦-3是这样评价的，“若可控核聚变发电得以实现，中国一年的发电总量只需要8吨氦－3；全世界一年大约100吨氦-3就够了。”

探索月背的意义

嫦娥四号完成人类首次月背着陆，它的成功标志着我们已经具备探测月球背面的实力。月球背面的撞击坑的完整性和历史久远性能够向我们揭示月球的形成与演化之谜，随着探索的不断深入，月球到底是如何诞生的的答案也将被人类找到。

目前有关月球诞生的构想

此外，月球背面的宁静，使其可以作为接收天体射电辐射的基地。我们地球上的电磁环境使得低频摄电天文观测无法进展，毕竟那些微弱的信号在还没有进入地球之前，就已经被“屏蔽”了。而月球的无线电环境及其适合开展低频摄电天文观测活动，在这里我们可以聆听到更多来自太空深处的声音。

总之，我们已经将月球背面的面纱揭开，它并不像传说中的那样居住着“外星人”，而是相比正面更加饱经风霜罢了。待到未来，人类还将把宇航员送上月球背面，那时我们对月球的了解会更上一个台阶。

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