科技推动力：未来嫦娥七号任务计划勘察月球南极环境

昨天（14日），长征十号系列运载火箭成功完成了一子级动力系统试车。按计划，近期，长征十号系列运载火箭还将开展第二次一子级动力系统试车工作，对一些工况进行进一步验证，为我国2030年前实现载人登月打好基础。目前，用于载人登月的火箭、飞船、着陆器、月球车、航天服等等涉及的各种航天器都在加紧研制中。为将来的载人月球探测做各种准备的同时，别忘了，我们的无人月球探测目前正在进行中。

嫦娥六号月球探测器微博今天上午发布了一条新动态，说来自月球的神秘包裹正在运输中，当前运输进度已超过30%。上周完成月球背面采样的嫦娥六号，按计划，再过大约10天时间，它就将返回地面，来自月球背面的“土特产”就要“快递”到家了。

月球正面与背面形貌特征大不同

嫦娥六号这次到月球上挖的土和几年前嫦娥五号挖的土最大的不同，就是这回是从月球背面挖来的。其实，我们在地球上一直看到的只是“半个月亮”，也就是说，月球总是以一面对着地球，我们在地球上始终看不到它的“后脑勺”。神秘的月球为什么总是以一面对着我们？它的背面有什么独特之处，吸引着众多科学家、研究者心之所向？

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：我们每次看到的月球基本长得是一个样子的，这就是说月球它永远是有一面朝向我们的，我们就把我们看到的这一面叫做月球的正面，与之相对应的看不到的那一面就是月球的背面。

月球总是正面朝向地球 月背并不黑暗

月球是地球的一颗卫星，同时也是距离地球最近的天体。正是因为月球总以同一面面向地球上的人类，所以月球才有了正面和背面之分。但其实月球背面并不缺乏阳光照射，因此也并不黑暗。

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：虽然我们实际上看到的月球基本上是黑白灰这种色调的，但是因为我们做地质研究是需要了解月球的一个个地质单元是什么样子的，所以我们就把月球的地质单元做了精细划分，并在月球仪上体现出来了。从月球仪上也能看出来月球正面和背面的显著不同，月海还有这些洋主要是在月球正面出现了，月球背面月海和洋出现的频率就显著降低了，取而代之的是这种密密麻麻的撞击坑，这个是月球背面的显著特点，它早期遭受了非常多陨石的撞击，“千疮百孔”。

月海是月面低洼平原 大多处于月球正面

据介绍，月球正面的月海，其实并非月球上面的海洋，之所以被称为“海”或者洋，是因为早期的观察者发现月面有部分地区较暗，在当时无法清晰观察到月球表面的情况下，观察者们按照对地球的认识，猜测该地区为海洋。后来经过进一步探测发现，这些暗色的月海其实是月面上比较低洼的平原。迄今已知的月海有22个，绝大多数分布在面向地球的月球正面。

月背多坑 南极-艾特肯盆地是最大撞击坑

而月球背面地形大多崎岖不平，表面上看有许多撞击坑，在这些坑中最著名的便是南极-艾特肯盆地，这也是月球上最大的撞击坑。

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：月球正面和背面的显著差异，就是月球二分性的一个非常重要的体现。嫦娥六号从月球背面采样返回，其中一个重要的科学目标，就是想解开月球正面和背面二分性的差异。

月球“二分性”正面背面地质成分也不同

月球的“二分性”，其实也就是指月球的正面和背面有着巨大的差异性。比如上文提到的地形、地貌上存在很大差异，这是从直观层面人们对月球“二分性”的总结。随着月球探测数据的积累，科学家还发现，月球正面和背面地质成分、地质年龄等也有很大差异。这次嫦娥六号的月背采样，就有望给月球研究带来新的发现。

专家介绍，月球正面与背面的差异不仅体现在地形、地貌上，通过对月球的进一步探测，我们发现，月球正面和背面的地质成分也存在很大不同。

嫦娥六号任务工程副总设计师、地面应用系统总指挥 李春来：月球正面和背面自从我们开展月球探测后，发现它们有非常大的不一样，从色彩的影调上看，月球正面主要是以暗黑色的色调为主，而背面则是以亮色的为主，实际上这可能是它的成分不一样引起的。正面主要是暗黑色的玄武岩大片、大面积分布，而背面更多的是亮白色的斜长岩分布，对比非常强烈。

月球背面比正面更古老 有重要科研价值
专家表示，月球背面整体上相对于月球正面更为古老，埋藏着很多的科学问题，具有重要科研价值。在“嫦娥六号”之前，人类共对月球进行了10次采样返回，但这10次采样均位于月球的正面，此次嫦娥六号实现了人类首次月球背面取样，有望获得更丰富的月球科学数据。

嫦娥六号任务工程副总设计师、地面应用系统总指挥 李春来：嫦娥六号采样点是月球背面的一个巨大的撞击坑，古老的、最深的一个巨大撞击坑，为什么大家都感兴趣，是因为它是早期撞出来很可能能够抛射出深部的月壳，甚至是月幔的物质，因为月球深部的物质很难获得，而它对于解决月球或地球的演化会有很好的作用。

月球总是一面对地球 是“潮汐锁定”现象

月球总是以一面对着地球，月球的正面和背面竟有这么大的不同，这是为什么呢？专家告诉记者，这是因为月球被地球“潮汐锁定”了。什么是“潮汐锁定”？“潮汐锁定”又是怎样形成的呢？

据介绍，由于重力梯度使天体总是以同一面面向另一个天体的现象就叫做“潮汐锁定”。一般来说，潮汐锁定是两个天体之间的引力作用造成的，大都发生在大质量天体对小质量天体之上，月球和地球之间的潮汐锁定就是经过长时间的相互作用达成的结果。

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：历史上并不是这样的，并不是月球始终只有一面朝向地球，地球和月球在形成之初，地球对月球的吸引力，就是距离地球近的这一面的引力比较大，而背面引力比较小，就会导致月球有一个形变，在旋转过程中月球其实并不是一个正圆，它被拉长了，这个旋转过程就不是很稳定。

地球月球上亿年“拉扯”最终“潮汐锁定”

由于月球“正脸”和“后脑勺”受到的引力是不一样的，导致每天都像是有人在“拉扯”月球，使得月球自转速度减慢，经过上亿年的“拉扯”，最终月球自转一圈的时间和它绕地球公转一圈的时间相同，达到一种稳定状态，月球就被地球“潮汐锁定”了，也就导致月球始终以一个半球朝向地球，所以我们就只能看到月球的一面了。

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：就像我们用一个袋子装一个苹果，可能一开始你在转它的时候，苹果它自己会转，但是转的时间长了，这个袋子的苹果就会保持一个非常稳定的状态，只有一个角度，就是最平稳的角度会朝向你，那么你看到的苹果就是一个面的这样子的形象。

火星木星与其卫星也有“潮汐锁定”现象

据介绍，潮汐锁定之后，这种现象将会持续存在，直到有外力干扰导致这种平衡被打破。另外，由于力的作用是相互的，因此月球也会对地球产生影响——月球引力会引起地球上每天两次涨潮、两次退潮，我们称之为潮汐。而且在太阳系中，潮汐锁定的现象并不少见。

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：比如说火星和它的两颗卫星都存在潮汐锁定现象，木星也有大概七八颗的卫星，会围绕着木星存在这种潮汐锁定现象，一般来说可能距离主星比较近的卫星比较容易被潮汐锁定。

嫦娥六号落月地点并非月球南极

原来是“潮汐锁定”让我们总是看不到月球的背面。科学探索就是这么有好奇心，越是看不到的地方，就越想去探索一下。嫦娥六号这次在月球上着陆的地点是在月球背面的南极-艾特肯盆地，可能有不少人会因为“南极-艾特肯盆地”这个名字，误以为嫦娥六号是在月球的南极着陆了，其实并不是，只是说，南极-艾特肯盆地作为月球上最大的盆地，包含了月球南极区域的一部分，所以在名字上加上了“南极”两个字，但它的主体其实是月球背面的南半球区域。

而嫦娥六号选择在这一区域采样，是因为这里被公认为是月球上最大、最深、最古老的一个撞击盆地。

据介绍，月球不像地球一样因为黄赤交角的存在而有明确的北极圈、南极圈的界定。此次嫦娥六号的着陆点，只是位于月球比较接近南极的位置，并非月球南极的极点。

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：艾特肯盆地可能是在月球形成之初，一次非常大的撞击事件，以一个倾斜的角度撞到了月球靠南的区域，然后把这个地方给剥掉了，形成了这样一个巨大的撞击盆地，这次撞击事件对月球内部的改造可能也是意义显著的。现在的研究认为，月球内部的几何中心和月球的质心是不一样的，可能就是因为当时月球还没有完全固结的时候，有这么一次撞击事件，改变了它质心的位置。

月球的直径有3400多公里，而艾特肯盆地直径约为2500公里，包括了月球南极和月球背面的中纬度地区，是月球上最大、最深和最古老的撞击坑，科学家们希望在这里的发现能更好地理解月球的形成和演化过程，因此这里也成为国际探月的重点区域。

未来嫦娥七号任务计划勘察月球南极环境

真正我们对月球南极的探测，要到嫦娥七号任务，根据国家航天局此前公布的信息，嫦娥七号任务计划于2026年前后发射，将在月球南极着陆，勘察月球南极月表环境、月壤水冰等，开展月球形貌、成分和构造的高精度探测与研究。

国际上对月球南极的探测也一直是一个热点，为什么很多国家的科学家都对月球南极这么感兴趣呢？

吸引各国科学家聚焦月球南极探测的原因就是，这里可能有水资源存在。

中国科学院地质与地球物理研究所博士 何会存：此前人类的探测器曾经进行过一个月面撞击实验，在受控的条件下撞向了月球南极的一个陨石坑，然后有另一颗探测器在轨道去探测这些撞击出来的气氛中有什么物质，就探测到了非常丰富的水含量，认为月球极区可能会有我们所需要的这种水冰资源，因此后续很多探测器还有着陆器都会把目标指向月球极区去发现，或者是开发月球南极的水冰资源。可能人类以后想要建立月球基地，南极区域是一个比较理想的区域，所以现在国际上月球南极区域的探测成了一个热点。

更多国际合作 揭开月球与深空更多奥秘

就在前不久，埃及和巴林与中方签署了合同，未来嫦娥七号将在轨道器上搭载埃及航天局和巴林国家空间科学局联合研制的月表物质超光谱成像仪，用于开展月表物质成像与分析。其实这次的嫦娥六号上，就已经搭载了欧空局、法国、意大利、巴基斯坦的国际载荷，一同进行科学探测。期待未来更多的国际合作，推动揭开月球与深空的更多奥秘。