在上个世纪的美苏冷战之中，太空竞赛也成为美苏竞相追逐的一个项目。而月球作为上个世纪的星球研究热点，自然也是美苏航天争霸的赛场之一。
在此期间，美苏共计向发射了八十四个卫星，其中，美国发射了三十四个，而苏联发射了四十七个。在地月系统长期演化的过程中，由于地球引力对月球的潮汐锁定，月球始终以同一个面向围绕地球公转。
所以从地球上看，月球只能看见大部分正面，而它的背面始终难以窥见。向月球发射的数目如此众多的卫星里，也没有一颗能到达月球背面，这是为什么呢？
绕月卫星模拟图
有人猜测月球背面隐藏了不可告人的秘密，一旦揭发就会引发严重后果；也有人认为月球背面没有研究价值和探索难度，所以没有探索的必要。
就在人们对月球背面议论纷纷，充满遐想之时，2018年12月8日，中国嫦娥四号探测器踏上了开往月球的旅程。
2019年1月3日，嫦娥四号探测器着陆在月球背面所在的南极艾特肯盆地一个名为冯卡门的撞击坑内，实现人类探测器在月球背面的首次软着陆。
此举一时间引起热议，有的人认为，连美国和苏联都“不屑”去探索月球背面，中国为何要耗费这么多的精力和金钱跑去月球背面呢？嫦娥四号的着陆究竟有什么意义呢？
嫦娥4号发射
在美国发射的阿波罗八号里，人类利用人造飞行器第一次成功进行绕月活动，但当阿波罗八号飞到月球背面时，信号却忽然中断。
其原因在于月球的厚度和体积阻挡了无线电波的传送，导致飞行器在月球背面无法和地面控制中心取得联系。在此之后，美国苏联也对月球背面展开了研究攻势。
阿波罗8号第三级
但由于太空领域竞赛的逐渐深化，美苏逐渐发现航天事业的巨额投入与回报收获似乎不成正比，再加上当时美苏极其复杂的时代环境和政治背景。
两国对于月球的研究计划便逐渐停滞，而探索月球背面的想法也迟迟不能落地。所以，不是美苏“不屑”去月球背面，相反，它们对月球背面也抱有探索的好奇心。
但由于各种方面的因素和影响，最终没能实现，属于想去但是不能去。那么，月球背面究竟有什么魔力，吸引各个国家都将探索的目光投向神秘的月球背面？
研究月球背面
首先，据现有数据照片来看，月球的两面有极其显著的不同特征。但月球背面陨石坑相较正面更多的情况还只存在于理论之中，我们缺乏对月球背面的实地考察所采集的陨石信息和地质样本。
同时，月球背面的岩石更加古老，如果我们能够获取这些古老的岩石样本，就能够对月球的化学成分演化过程更加了解。
月球背面嫦娥四号所登陆的，以钱学森恩师命名的冯卡门环形山，由于火山喷发曾经历了极为强烈的碰撞，导致其被熔岩淹没。
冯卡门环形山
在富含极其具有研究价值的稀有物质的同时，还存在着部分的早期月幔，这对我们研究月球更深处提供了重要线索。
通过对月球背面的勘测，人们可以获取和收集月球表面的地形地貌，浅层结构和物质成分的综合地质剖面，这个综合地质剖面对揭示涿鹿区域地质演化有着重要贡献。
其次，月球背面月表环境也与月球正面有着差异，其辐射太阳风与月表物质的相互作用所产生的结果也不尽相同，而月球背面的月表环境探测，也能为人类探月航天事业提供参考和帮助。
月球
从天文观测的角度来看，天文学家最理想的天文观测环境要求绝对的安静，来监听来自宇宙深处的微弱电磁信号。
而月球背面自身屏蔽地球干扰信号的天然优势，也为天文低频射电观测提供了绝佳的环境，可以填补射电天文领域在低频观测的空白。
低频观测的方法为研究太阳系各种天体甚至星云演化提供了重要手段和资料。除此之外，在月球背面还有可能存在着水冰。
NASA通过对月球背面的轰炸所激起的尘埃证实了这一点，众所周知，水是生命之源；如果月球上真的有水，那么就意味着给生命的发展延续提供了可能性。
人类发射的绕月卫星
就算没有生命存在，那也对研究月球能起很大的帮助。而更为人所津津乐道的，是月球上氦三能源的可利用性。
氦三是将月球土壤加热到七百摄氏度所产生的一种能源，在地球上极其稀有，却富集地蕴含在月球背面的土壤之中。它燃烧所能产生的能量足足有每千克19兆瓦，可以让一座城市运作六年。
而月球上的氦三据估计总共有100万吨左右，以目前地球能源的紧张局势来看，对氦三的能源开发对于人类来说十分重要。所以，富含氦三的月球背面土壤的开发势必所需。
月球背面的研究价值如此显著，却鲜少有人真正登陆上去，直到中国的嫦娥四号克服种种困难才来到月球背面。这其中究竟有怎样的困难一直在阻挡人类探索月球背面的脚步？
月球表面
为了解决月球背面会阻拦信号的局面。就需要一颗中继卫星将来自地球的无线电信号中转给登陆机器，但中继卫星的发射并不容易。
其要在克服复杂的宇宙环境等多方面因素阻碍的同时，千里迢迢途径四十多万公里的路程来到地月拉格朗日点附近的Halo轨道。
但在这个轨道运行的卫星容易发生角度的偏移和轨道路线的改变，这个时候就需要足够的技术来监管中继卫星前进方向的精确性，以确保信息的正确传输。
中继卫星
而除了需要一颗高度稳定的中继卫星来保证信号的稳定输出，飞行器登陆月球表面的难度也同样不能忽视。从之前的卫星图片可以看出，月球背面陨石坑密布。
且地质环境十分复杂崎岖，而嫦娥四号所登陆的南极艾特肯盆地更是复杂参差，最大落差高达十几千米，这使得着陆器必须学会避开地面障碍，对着陆器的系统传感器以及着陆方式给出了极大的挑战。
相比此前人类接触过的月球正面来讲简直就是地狱难度的级别，极有可能发生更多的意外事故导致失败。那么，在这样的重重困难和挑战之下，中国的嫦娥四号是怎么成功到达月球背面的呢？
月球软着陆器
经过中国科学家夜以继日的攻克和研究。他们克服重重困难不负众望地将嫦娥四号成功着陆于月球背面。
为了解决信号问题，我们国家早在嫦娥四号登陆之前，就将人类历史上首个月球信号中继卫星“鹊桥号”，成功部署并运行在合适的轨道上。
在“鹊桥号”研发的过程中，给“鹊桥号”装载了一套高智能化精细化水平的，不受空间影响的光纤陀螺惯性测量单元的黑科技，用以减少人工监管，实现在轨自主调整卫星姿态角度。
鹊桥号模拟图
其次，为了保证嫦娥四号顺利完成任务，使用了探测能力超强的长三乙改三III型火箭，和能释放源源不断热量的同位素元素钚-238核电池来克服低温。
通过逐渐调整轨道倾角来到南极的降落点附近，等待太阳光能够照射到月球的理想状态，能突显出地形阴影的情况下，以光学辅助设备定位并选择近乎垂直的着陆方法来克服月球背面着陆环境的恶劣。
长三乙改三III型火箭推进嫦娥四号
这种着陆方法需要先升后降，使得降落过程的距离更长，以留足够多的时间来完成精确的避障悬停和缓速降落等过程。
进而以高度自主化的模式最终实现了嫦娥四号的成功着陆，顺利完成了各项任务。此外，嫦娥四号还携带了一个带有马铃薯、蚕的生命支撑系统的月面微型生态圈，首次在月面进行生物实验。
还新增了探测月背环境中子辐射等含量的设备，并对原有的月球车和嫦娥三号的测月雷达进行了改进以延长使用寿命。那么，实现月背登陆对中国来说，意味着什么呢？
月面微型生态圈示意图
首先，中国作为实现月背登陆的先锋，向全世界证明了我们国家的科技实力和成为航天大国的勇气，扩展了中国航天在国际的影响力。
而嫦娥四号的探月工程也突破了我国在航天领域的国际合作，在任务成功之后，嫦娥四号也会将科研数据对外公开共同研究，为我国航天事业吸引合作提供平台和关注。
而我们登陆月球背面的成果数据，也会促进我们探索太空的科技步伐，为更加高精尖的技术提供重要研究资料。
使得中国在月球背面留下了属于自己独特的足迹，从而揭开了古老月球的神秘面纱，开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。
嫦娥四号奔月
所以，不是苏联美国不屑于登陆月球背面，而是他们想登陆却没有办法登陆。我们中国成为月背登陆的第一国，看似仅仅只是我们探索月球的一小步，但事实上对于整个人类来说是探索月球进程的一大步。
相信随着科技的不断发展进步，中国能一步步解开太空探索中的更多难题，实现推动空间科学技术和应用全面发展的航天强国梦。
中国航天成果颇丰
