“嫦娥之父”欧阳自远：嫦娥四号与诡异的月球背面

嫦娥四号将于12月发射，去探索神秘的月球背面！我们在地球上看到的月球永远是半个月亮，哪怕是几亿年以前的恐龙，它们看到的月亮也是这半个月亮。那么，月球的另一面到底有什么呢？“嫦娥”、“鹊桥”相继上天，它们又能带来怎样的奇迹呢？在中科院SELF讲坛，“嫦娥之父”、天体化学与地球化学家、中国科学院院士欧阳自远带领我们走近月球，探索神秘又诡异的月球背面。

出品：'SELF格致论道讲坛'公众号（ID：SELFtalks）

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欧阳自远 天体化学与地球化学家 中国科学院院士

以下内容为欧阳自远在中科院SELF讲坛的演讲实录：

我今天要向大家介绍“嫦娥四号”和诡异的月球背面。

大家都知道，习近平主席一再强调2020年我们要全面建成小康社会，迎接我们伟大的第一个100年的到来。紧接着，我们中国还要继续努力两个15年，我们要建设伟大的社会主义强国。为了迎接第一个100年的到来，中央批准了我们三次任务，今年我们中国将要降落到人类从来都看不到的月球背面。我们一个着陆器和一个月球车，将降落在那里开展探测，这是今年的任务。

2019年，我们中国将要在月球上打钻、采样，最后把样品全部带回地球，开展全面的研究。2020年，我们中国将实现一次去火星的探测，将有一个飞船绕过火星飞，同时还有个火星车，天地联合起来探测火星。

这就是我们每天看到的月球，月亮上有很多块黑斑，古人认为月亮既然在天上，一定是天上的宫殿，有广寒宫、桂花树、嫦娥、吴刚、玉兔等传说，这就是我们能看到的月亮。

很奇怪的一点，我们在地球上看到的月球永远是这半个月亮，哪怕是几亿年以前的恐龙，它们看到的月亮也是这半个月亮，我们从来都看不到那半边。大家会问，月亮是有自转的，它转一圈我们在地球上不就可以看见它了吗？就是看不到，为什么？

因为月亮是地球的一个卫星，它们相互的引力产生一种潮汐力，月亮是逆时针方向转的，我们地球也是逆时针方向转的，而潮汐海水对海床的摩擦力是顺时针方向转的，所以地球在自转的时候，总有一个非常非常小的微弱的力在这儿“刹车”，而反作用力却使月球每年远离地球3.8厘米。

我们的地球刚诞生的时候，转得飞快，一天只有6个小时，白天3小时，晚上3小时。经过46亿年，我们的一天已经增长到24小时了，表明是越转越慢了。大家一定都知道，每隔几年国际会通知大家，我们的时钟要加1秒，这叫闰秒，表明几年来我们的地球又慢了一秒。就这样，我们的地球一直在自转减慢。

月亮不是有自转吗？大家看这张图，不管月亮怎么绕着地球公转，月亮自己反时针方向转，就可以看到每转90度，它的位置就会有变化，最后又回来了。另外，我们的月亮同时也绕着地球进行公转，也是逆时针方向，而且公转和自转的时间相等，大约一个月左右。

比如在第一个位置，转了90度，月亮在第二个位置；再转90度，月亮在第三个位置。月亮自己也转，也绕过地球公转，最后我们站在地球上，永远只能看到月亮的一半，这就是“潮汐锁定”，所以我们每天看到的月亮都是这半个月亮。

现在盛传我们看不见月亮的那一半全是外星人给占据了，外星人可以监视我们地球人类的活动，而我们却永远看不到他们。后来经过很多探测，月球的正面和背面，我们都拍了很精细的图像。

左边的图片是月球的正面，是我们每天看到的月亮，而右面的图片是月亮的另一半，从来都没有人见过。其实对于月球的背面，在1958年美国和苏联探测月球的时候，他们完全是为了冷战，为了空间霸权的争夺。

苏联最早拍到了月球背面的照片，这就是1959年他们公布的照片，人类才知道月亮的背面是这个样子，跟我们看到的正面完全不一样。

我们的“嫦娥一号”也精细地探测到了整个的全月球，提供了一张当时最好的月球的地图，正面、背面都看得非常清楚。

左边是月球的正面，大家能看到有很多块阴影，有人说月球上有22个的海洋，其实这是错的。月球上一滴水都没有，这是因为火山喷发，流淌出来的熔岩是黑色的，它填了39亿年以前在月亮上由于小天体撞击月球砸出来的一个个大盆地，所以月亮上一共有22个所谓的“海洋”，正面占19个，背面基本上都是山地、高原，这就是绝不一样的正面和背面。

这就是我们“嫦娥”做的全月面立体图，右侧是月球正面，左侧是月球背面，正面和背面的地形地貌差异很大。

“嫦娥二号”飞得比较低，所以它可以做精细的探测，我们嫦娥二号做的这张图，是现在全世界最好的、分辨率最高的一张影像图，分辨率达到7米，现在全世界都在用“嫦娥二号”的这张图。图的中间是月球的正面，两侧是背面，我们可以看到正面和背面差别太大了。

大家可以看到嫦娥二号卫星在月球100公里上空飞行的录像。我们可以亲眼目睹当时它飞离月球的表面，每一个小坑我们都能看得见。前面有一个大坑，它的直径9公里，我现在可以看到它对面的那个壁很陡，大概有3公里深，它的底上掉了很多粉尘，底上又挨了很多小天体的撞击，又有很多小的坑。

像这样几公里大小的坑，月亮上有33000多个，月亮表面几乎全是坑坑洼洼的，它的壁上也被小天体砸了，也砸出来一个个洞，所以月球表面非常复杂。通过这段影片，我们可以看得非常清楚。

这是正面和背面立体图的对比，正面比较平滑，是一块一块蓝色的大平原；而背面高山崎岖，南部有一个巨大的坑，这是42亿年以前砸出来的，把月球最古老的东西都翻出来了。而我们“嫦娥四号”将要降落在月球背面的那个大坑里头，因为有很多新的问题，是我们在正面永远找不到的。

由于在月球的正面“阿波罗”宇航员放置了很多的地震仪，探测月球的月震，根据月震波传播的速度变化，我们知道月球的内部是怎么结构的。根据地震波的传播，我们知道月核的密度比较大，大概直径有700公里；月幔大约1000公里厚；还有一个薄薄的月壳，月球正面的月壳只有大概五六十公里，而背面却有一百公里厚；整个月球的内部像一个鸡蛋。

我们的地球的内部结构也像一个鸡蛋，因为它们都是经历过内部物质的熔融、分异和重力调整才形成的。我们的“嫦娥一号”、“嫦娥二号”对月球表面的各种成分都测出来了，最后我们甚至可以测出来月球上有一种特殊的能源，能够提供人类未来核聚变的原料，至少可以为我们人类解决一万年以上的能源需求，所以月球真的是地球的好“女儿”，将会给地球做出巨大的贡献。

我们的“嫦娥二号”完成了任务以后，飞到了太阳和地球的拉格朗日2点，离我们地球150万公里，目的是监视太阳爆发，它待在那儿235天，安静、认真的探测到了太阳活动与太阳爆发的大量科学数据。

做完了这件事情以后，我们还想给“嫦娥二号”派一点任务，刚好有一个小天体，我们在望远镜里看到只是一个光点朝地球飞来，我们算它的轨道，可能在2029年要撞我们的地球。它到底是多大？它到底是什么样子？我们都不知道。

后来我们决定把“嫦娥二号”派过去跟那个小天体见面，我们要飞702万公里，跟那个小行星见面，但不能隔得太远，也不能撞上去，怎么办？我们要和它擦边而过，距离不得大于1公里。最后“嫦娥二号”精确控制到860米距离跟那个小天体擦边而过，拍到了这个小天体的全部形貌、表面特征和运行参数。

其实这个小天体很大，长4.6公里，宽2.4公里，简直就像几座大山，如果砸到地球上，或许又会迎来一次新的恐龙灭绝事件。当然，我们现在的技术发展到可以完全规避这个事情的发生，引导小行星偏离方向，不让它们撞。

这就是月球背面，据说月球背面有外星人，他们正在设计如何建设好月球的背面。还有很多人给我写信，说咱们中国人别惹这个麻烦了，你们干嘛要到月球背面去惹祸呢？别人都不敢去。还说月球是外星人造的，里面是空心的，外星人都待在月球的里边等等很多谣传。

还有很多科普书，说外星人就在月球背面，并建造了月球等等，这些到底是真是假呢？我们刚才已经讲了，月球是实心的，绝对不是外星人造的，它的历史有45亿年，要待45亿年去造这么一个月球，哪有那么多外星人？这是不可能的。

美国最有名的一个杂志叫《世界新闻周刊》，这个杂志很有权威性，1988年4月5日登载了一张照片。在二战时期，美国的轰炸机群经过百慕大上空的时候，突然有一家轰炸机不知去向，这个轰炸机到底到哪儿去了？后来传说它被外星人劫持，他们把飞机放在月球背面的一个坑里头，就是这张照片。

我对于这个轰炸机不了解，但是这个坑我一看就知道它的经纬度位置、大小和特征，这是月球背面一个很有名的坑，它有93公里的直径，有3公里深，但是这个坑里却没有飞机。这个坑是93公里，照片上的飞机起码有50公里长，飞机翅膀展开的宽度起码有50到60公里宽，人能造那么大的飞机吗？这是不可能的。

另外，飞机不能在月球上飞，为什么？月球是超高真空，飞机要靠空气动力学的原理才能飞，在月球上飞机完全是个废物。

网友们给我发了一二百张照片，都是外星人在月球上的活动。比如这张照片，左边的照片是“阿波罗16号”的宇航员在月球上采集月亮样品，他叫杜克。而右边的图，网友说是外星人在月球上巡查，背后就是外星人的秘密武器制造工厂。大家一看就知道，这个人就是杜克，鞋印都是完全一样的，右边的照片完全是伪造的。

有人说月球上有金字塔，其实是把埃及金字塔贴上去的。

有人说月球上有巨石阵，其实是把英国的巨石阵放在了月球上。

有人说这是外星人的城市，这是一张画，根本不是月球上的外星人的城市。

还有人说，这是外星人的照片。我量了一下，这个外星人的高度起码有50米，哪有那么高的人？这全是假的。

我觉得月球背面没有任何外星人活动的迹象，现在我们应该正本清源，月球是一个严酷的世界，白天100多度，晚上零下180度，温差可以达到300度，没有任何丝毫的空气，月球的环境太严酷了，人是不能居住的。

这次我们就要到月球的背面，有一个着陆器和月球车着陆在月球的背面，还有一条飞船叫中继星，我们要飞到地球--月球的拉格朗日2点，是在月球背面的后面，离月球大约是6.5万公里，就是图上最旁边的L2这个点。我们的中继星将要飞到那儿去，因为那里面对的是月球的背面，同时也要看到地球。我们“嫦娥五号”的“重返大气层”试验，已经有一个中继星飞过去了，飞到了地球-月球的L2点。

这是它拍到的图，正对着月球的背面，离月球背面只有6.5万公里，离我们的地球有44万公里，所以远方的地球是一个蓝色的美丽星球，这样它立即就可以跟地球和月球背面建立完全畅通的无线电通信，所以我们叫“中继星”。

中继星将要待在L2点，而着陆器和月球车降落在月球的背面。假如我们没有中继星，它们降落在月球背面，第一，我看不见；第二，我不能跟它联系，它到底怎么样？我什么都不知道。对月球背面，我们既是瞎子，也是聋子，所以我们一定要有中继星，这个中继星取名为“鹊桥”，在5月21号清晨已经发射了。

我们的着陆器和月球车将要降落在月面背面的巨大的艾肯盆地上，这里面有很多新的科学信息。5月21号，我们的“鹊桥”发射了，它正在奔向拉格朗日2点的位置。到达了以后，它将直接联系地球和月球的背面，建立通畅的无线电联络，而且这个中继星不仅可以跟地球联系，还可以跟月球上面的着陆器和月球车联系，这样的话我们既不是瞎子，也不是聋子，完全可以直接联系它们。

在月球背面还有一个特殊的优势，是什么优势呢？在月球背面是一种长波无线电最干净的环境，因为我们在地球和月球正面上有一段无线电是绝对收不到的，包括太阳的某一部分爆发，包括宇宙的各种信息，地球上都接收不到，为什么？

我们地球有一个电离层，全部干扰来自地球之外的长波无线电信息，我们啥都测不到，就是图中最边上的这部分，月球正面也测不出来，它也被地球的电离层干扰。世界上最好选择的地方就在月球背面，它非常干净，所有的杂音都被月球正面挡住了，所以它是一个最好的环境，是科学家梦寐以求的地方，它可以清晰地收到来自宇宙早期的很多信息。我们也发射了很多的小卫星，让它们探测各种功能，得到我们在地球和月球正面永远得不到的各种科学数据。现在“鹊桥”正在奔向它的位置，我们大约在年底要发射着陆器、月球车，构建完整的体系。

这是明年的任务，我们将要发射“嫦娥五号”，着陆在月球正面的一个地方，这个地方有很多复杂的科学问题。我们的落点跟“阿波罗”的6个着陆点距离非常远，我们一定能够得到很多样品，大概要采样2公斤到3公斤的样品，供全国的科学家来进行研究。

“嫦娥五号“即将着陆下去，它会有一个铲子铲样品，还会在月球上打钻取样，把所有的样品取下来后放在返回舱里面。返回舱从月面起飞，但是回到地球我们算了一下，糟了，它会高速地撞击地球的大气层，就会一直在燃烧着，会把我们采集回来的样品全部烧掉。

所以我们采取了一个办法，当返回舱下降到大气层弹道一半的时候，就不能再下降了，让它跳出大气层，再下降。就像小孩儿在水面上用石头打一个水漂，把石头砸进去，再冒出来，再落下去，这样返回舱的速度就慢了。这样的话，我们就可以利用降落伞让它降落下来，就比较安全了，我们要全部样品着陆在内蒙古，在我们自己的国土上，就在杨利伟着陆的地方。

它一下来，降落伞打开，安全的软着陆到四子王旗，它早就告诉了我们，它将降落在什么经纬度。我们立即派人去，最后我们这个试验很成功。假如我们的载人登月宇航员在里面，他就会很安全。

这样我们中国既可以像“嫦娥一号”、“嫦娥二号”那样到达月球，也像“嫦娥三号”、“嫦娥四号”一样着陆月球，再像“嫦娥五号”、“嫦娥六号”一样，把东西带回地球。我们既可以去，也可以落，还可以安全回来，我们中国的航天员一定能够到达月球，我们甚至要建立月球基地，这是我们明年要完成的任务。

后年，我们中国将去探测我们的邻居——火星，火星非常像地球，国际上已经探测40多次了，但是我们要去探测火星，不是想去就可以去的。26个月只有一次机会，就是两年零两个月，只有在2020年第二季度初有一次机会去火星。为什么？

我们地球绕太阳转一圈365天，火星在外面绕太阳转一圈687天，有时候我们的地球在太阳的这边，火星在太阳的那边，要在地球和火星相遇的巧合中发射上去，而且要飞就要飞将近6-8个月。

最好的办法，就像这张图，地球上发射飞8个月到了一个位置，火星在外面转过去，刚好那个时候它们两个见面了，就可以登陆火星了，就可以把飞船绕着火星飞了。

我们将要探测火星上究竟有没有生命？我们能不能改造火星，把火星变成第二个人类的栖息地？我们将有发射一个卫星绕火星飞起来，同时我们有着落器，有一个火星车走下来，它一边走一边探测，我们设置了很多新的仪器，我们将取得一大批新型的科学数据，火星车现在已经制作完成了。

总之，我们中国一定要在庆祝伟大的第一个100年以前完成这三项任务，以庆贺我们伟大的第一个100年的到来。过了2021年，我们中国要飞得更远，要实施整个太阳系的探测，我们要探测太阳系的某些天体上究竟还有没有生命，太阳系到底是怎么起源的，太阳系有些天体有哪些资源，能不能被人类所利用？我们能不能找到第二个栖息地，让地球上的人类大量的移民过去？

我们要探测小行星，让人特别恼火的是，地球的外围有好几万个近地小行星，它们的运行不太规矩，搞不好就撞地球了。所以我们已经设置了一个计划，要探明这些小行星，而且要规范和规避小行星撞我们地球，确保地球人类的安全。

我们还要飞到火星上，我们要把样品采回来，我们人类至今没有在火星上采集到任何一点点火星上的东西。当然，火星也有石头掉下来，现在人类已经找到了20块火星陨石，找到了火星可能曾经存在过生命的证据，但是我们一定要好好的把火星的样品采回来。

另外，我们要探测太阳系最大的行星——木星。木星有69个月亮，我们挑了2个月亮，一个是木卫四，上面可能有生命；一个是木卫二，它表面是冰，有很多水柱喷出来，证明里面是海洋，海洋里面有火山爆发。

只要有水、能量、有机质，它就一定会形成生命，所以科学家期待可能会在木卫二的海底能找到生命，哪怕是最低等的细菌，它也是生命，所以我们一定要在太阳系里去探寻生命。

根据我们的实力，中国完全能够飞得更远，我们飞到木星大概要7年，我们要在第一个15年飞到最遥远的海王星，进行行星际穿越的探测。

我们中国有能力飞得更远，我们中国也应该飞得更远，我们中国的行星和月球的探测一定要为实现中华民族的伟大复兴，实现我们的强国打好基础，我们一定要做出实际的贡献，一定要为我们国家的强盛好好的去完成我们的使命。

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