神秘的月之暗面
有人說，
在月球背面發現了百慕大失蹤的飛機；
有人說，希特勒沒有死，
他逃到了月球背面，隨時準備“反攻地球”；
也有人說，月球背面溝壑當中隱藏著
外星人的飛船，
還有外星人建立的宇宙基地……
幾十年來，關于月球背面的謠言和陰謀論不絕于耳，由于月球的自轉和公轉周期相同，導致月球背面無法被直接觀測，又由于月球整體的阻攔，背面更是成了通信和監控的盲區。歷史上，沒有宇航員，也沒有任何探測設備降臨這里，對于人類來說依然充滿了未知。
為什么我們永遠看不見月背？
生活在地球上的人類，最熟悉的兩個天體是太陽和月亮。因為月球將她圣潔的光輝灑向大地，自古以來，激起人們無限的遐想和憧憬，萌發出各種神話傳說、宗教信仰、哲學思想、文學藝術和風俗傳統，比如嫦娥奔月、玉兔、中秋節等。月球為古代的歷法編制、農耕時令和社會發展發揮過重大作用。月球象征著寧靜、溫馨、和諧、思親團圓和美滿。中國人凡是好事都叫花好月圓，月亮是喜慶的天體。
我們真正每天看到的月亮，其實是月球的正面。其上有很多黑斑，這是原來砸在月球的小天體撞擊出來巨大的盆地，盆地深部的巖漿上升，形成大量的火山噴發，火山熔巖流填平盆地成為遼闊的平原即月海。
月球一直在按照逆時針方向自轉，同時月球還圍繞著地球同樣逆時針方向公轉。我們站在地球上看它轉一圈，這不就是背面和正面都能看見了嗎？但為什么在地球上就看不見？因為月亮和地球的關系特別奇特，月亮自轉一圈就是它的一天與繞著地球公轉一圈的時間相等，也就是我們常說的“潮汐鎖定”。
歐陽自遠院士演講文稿
月亮繞地球公轉一圈需要接近一個月，而它自傳一圈也是接近一個月，因而月亮上的一天接近我們地球上的一個月，白天半個月，晚上半個月。很多人認為月亮的那半邊永遠不朝向地球就永遠是黑暗的，所謂的“黑月亮”，這是誤解。
月亮這邊是白天，背后就是黑夜；背后天亮了，這邊是黑夜。嫦娥三號落在月亮上要過夜，晚上約有半個月長，零下180℃的溫度能把探測儀器全部的電子線路凍壞。所以科研人員在儀器箱里裝了“暖氣”，原子能電池一直在放熱，使溫度保持在零下40℃以上。第二天天亮了又能夠繼續工作了。
月背是什么樣的？
與正面以月海平原為主不同的是，月球背面基本上都是山地、高原，布滿了撞擊坑，環境十分復雜。打個比方來說，月球正面的月海如果是華北平原的話，那月球背面的月陸就是橫斷山脈。
阿波羅載人登月計劃放置了5臺月震儀在月球表面，月球有點月震的話可以測出來。小天體撞擊月球產生的彈性波也可以記錄。根據彈性波傳播的速度，從而可以劃分出月球內部的結構，劃分出月殼、月幔和月核的大小和厚度。
月球內部的重力場，正面和背面差別也很大，表明正面和背面內部物質的分布差異很大，演化的歷史也有很大的差異。
我國的嫦娥一號和二號都獲取了全月球表面的各種化學成分、巖石類型和分布，正面與背面差異也很大。四川的攀枝花鋼鐵廠用的礦石是鈦鐵礦。月球上的鈦鐵礦極其豐富，品位與攀枝花相當，主要分布在正面的月海里，分布面積接近于中國的國土面積，鈦資源儲量可觀。月球的表層土壤中，富含太陽風注入的氦-3，氦-3有可能成為核聚變發電的重要原料。月表土壤中氦-3的資源量，經“嫦娥一號”探明大約有120萬噸，是足夠全人類使用一萬年以上的清潔能源。
宇宙的幾厘米到十米波長波段的甚低頻無線電信號，完全被我們地球的電離層干擾根本進不來，因而地球和月球的正面對于這一波段完全是盲區。而月球的背面卻是最好的探測位置。科學家期盼在月球背面開展特殊頻率的天文觀測，這將可以知道宇宙最初發生的一些特殊事件。
由于月亮的質量相當于地球的1/81，月球表面的引力只有地球的1/6，沒有能力維系表面的大氣層，月球的表面近于超高真空。既然是超高真空，月亮表面的空間沒有任何介質傳播聲音，因此月球是一個沒有任何聲響的世界，是一個死寂的世界；由于是真空也沒有溫度的傳導，假如我是一個宇航員，站在月球上前胸照著太陽，溫度在110-130℃，地球上沒有那么熱的地方；照不著太陽的后背，零下一百多攝氏度；月亮上的環境簡直惡劣透了。月亮上沒有發現有機化合物，也沒有任何生命活動的跡象。
月球背面圖（左）嫦娥四號探測器將著陸區域瞄準在南極－艾特肯盆地（South P o l e - A i t k e n Basin），這是一個具有重要科學價值的巨大撞擊坑，可能的著陸點初步確定為馮·卡門撞擊坑（Von Kármán）附近（右）
在月球背面軟著陸難度有多大?
我們為何要去月球背面？有一種觀點認為，月球背面并沒有什么科學價值。但實際上，如同人類在地球上探測南極、北極這些地方一樣，月球背面是人類航天器還沒有著陸過的處女地，既有望獲得有價值的重要科學發現，也有利于突破技術難關，提升航天技術能力。
月球是屏蔽地球上的無線電噪聲的最好隔絕裝置，因此在月球背面放置射電望遠鏡，有利于探測和發現宇宙中極微弱的射電信號。
但是，月球背面降落的難度著實不小。正面的月海平原顏色較深，地形比較平滑；而月球背面以月陸為主，地形崎嶇，南部有一個巨大的撞擊盆地。歷史上所有的月球探測器，在月球的降落點無一例外都是地形平坦、光照充足、通信情況良好的地區，并且都是月球正面。但嫦娥四號恰恰相反，選擇月球背面降落，頗有“明知山有虎、偏向虎山行”的意味。
具體來看，在月球背面登陸還有許多需要解決的問題，例如在太陽板失效的情況下，如何保證登陸器正常發揮功能？在月夜超低溫環境下，登陸器如何不受干擾？月球背面崎嶇的地形上，登陸器如何準確著陸？此外，月球背面等離子體環境更加惡劣，對登陸器也是個不小的考驗。
2007年，“探月工程先驅者”嫦娥一號以受控撞月的方式 “粉身碎骨，捐軀報國”，額外完成任務；2010年，嫦娥二號在制作完全月球地圖之后遠飛深空，至今仍在不斷地刷新著“中國高度”；2013年，嫦娥三號與她所攜帶的“玉兔號”月球車一同實現了登陸月球。
沉寂了將近5年之后，如今“嫦娥”們將帶著探月工程的使命繼續出發，中國人自古以來的探月夢想，也將一步一步變為現實。
（本文部分資料來源于歐陽自遠院士2018年3月31日在科普中國·科學百科“大家小課” 科學講堂上的演講）
