我們永遠看不到月球背面。那里到底有沒有外星人?人類首次月球背面探測有何計劃?中國月球探測工程首席科學家講述月球背面的五件事。
【講解專家】
歐陽自遠
中國科學院院士、中國月球探測工程首席科學家
講解地點：中國科技館
整理/記者 慈玉鵬 編輯/吉菁菁
我們永遠只能看到月亮的正面，看到的永遠就是半個月亮。兩億年前的恐龍看到的月亮也是這半個月亮，誰都沒有見過那半個月亮。我今天要講的是那半個永遠看不到的月亮背面的五件事：
為什么地球上永遠看不到月球背面?
大家都知道正面的月亮上有很多“黑斑”，這是原來砸在月球的小天體砸出來的巨大的盆地，引起盆地深部的巖漿上升，形成大量的火山噴發，噴發出來的熔巖流是玄武巖，填平了盆地成為遼闊的平原。
1609年，伽利略用望遠鏡看月亮的時候，他認為那些黑斑一定是月亮上的海洋，因為海水反光弱，使我們看到很多塊黑斑。其實伽利略錯了，月亮上一滴水也沒有，那是廣闊的盆地深部火山噴出的暗黑色的玄武巖熔巖流，呈現出月亮上的很多黑斑。月球表面發亮的部分是另外一種顏色淺的巖漿巖—斜長巖。
月球一直在按照反時針方向自轉，同時月球還圍繞著地球反時針方向公轉。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背面?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。
月亮一邊自轉一邊繞著地球公轉，月亮永遠就是一半朝向地球。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，所以一天是一個月。嫦娥三號落在月亮上要過夜，晚上約有半個月長，零下180攝氏度，我們的探測儀器全部的電子學線路要凍壞。我們在儀器箱里裝了暖氣，暖氣是什么東西做的呢?原子能電池一直在放熱，使溫度保持在零下40攝氏度以上。第二天天亮了又能夠繼續工作了。
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，因此月球表面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，站在月球上正面照著太陽，零上110-130攝氏度，地球上沒有那么熱的地方;照不著太陽的后背，零下100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。
上個世紀，世界上的兩個超級大國蘇聯和美國為了空間霸權的爭奪，為了冷戰的需要，從1958年開始展開了一場月球探測的軍事競爭。
他們一共發射了108顆月球探測器，實現了繞月衛星探測、著陸器和月球車探測，無人月球采樣返回和載人月球探測與采樣返回，這是人類的第一次月球探測高潮。1960年，他們又開始探測火星。在開始的月球探測過程中蘇聯節節領先，美國是落后的。上世紀60年代初，美國總統肯尼迪下決心要一舉把蘇聯徹底打垮，全球的空間霸權掌握在美國一家的手里。美國相繼制定了阿波羅計劃，實現了六次載人登月，有12名美國宇航員登上了月球，一直到今天整個人類也只有這12個人登上了月球，而蘇聯沒有宇航員登上月球。
1958年以來，蘇聯和美國發射的繞月探測衛星，既可以看到月球的正面，又可以飛到月球背面的上空去。1959年蘇聯發射的“月球3號”繞月探測衛星首次拍攝到月球背面的第一張全圖，月球背面首次向人類展露出真實的面容。限于當時的技術能力，月球背面的圖像很不清晰。相繼的月球探測所繪制的月球正面與背面的影像圖、三維立體圖，分辨率不斷提高，月球背面的地形地貌、地質構造、表面與空間環境、巖石類型和內部結構都獲取到海量的探測數據與相關圖件。
1976年以來，美蘇兩個超級大國有20多年誰也不探測月球，就在上個世紀末和本世紀初，一大堆國家又要探測月球，包括中國在內。中國人發射了嫦娥一號-三號，走在前面。我國的月球探測衛星經過月球的南北極直著飛，拍了全世界最好的一張月球圖。月球的表面，坑坑洼洼布滿了撞擊坑，直徑一公里以上的撞擊坑全月球有三萬三千多個，幾十億年以來小天體砸在月球上非常頻繁。
嫦娥二號做了世界上最精密的全月球的圖，分辨率達到7米。這張圖只有電子版，紙質版打不出來太大了，打出來有一個半足球場大，哪一個角落都可以看清楚，全世界都在用這張圖。
嫦娥二號做了世界上最精密的全月球的圖，分辨率達到7米
月球正面與背面有哪些差異?
月球正面就是我們看到的月亮有很多塊陰影區，這是廣寒宮和桂花樹等傳說的來源。我們看月球正面地形的起伏比較平緩，月球背面地形的高低起伏差距很大。阿波羅載人登月計劃放置了五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。
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。我們國家在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，鈦資源取之不盡、用之不竭。月球的表層土壤中，富含有太陽風注入的氦-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，足夠全人類使用一萬年以上的清潔能源原料，這是我們中國做出的貢獻。
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。
月球背面外星人的傳說是怎么來的?
我們永遠看不到月球背面，以前根本就不知道月球背面是什么樣。一些電影大片、大量的新聞報道、科普與科幻小說和科普書籍，盛傳月球背面外星人的各種離奇傳說。
比如有人說月球是外星人造的，如果是外星人造的，我們的月球形成在45億年前，外星人45億年前就在造月球了。月球上的各類巖石形成年齡距今42億年一直到30億年，這些巖石和火山活動都是外星人造的，所以45億年以來外星人一直在月球上堅持工作!可能嗎?月球假如說是外星人造的要造45億年。月球也不是空心的，月震波的記錄證明月球是實心的。45億年以來，月球內部的演化能源已經接近枯竭，30億年前月球的全球性偶極子磁場消失了，再沒有過火山活動，也沒有明顯的強烈的月震。
已有的研究成果可以確證月球是地球的“女兒”。45億年以來，月球伴隨著自己的母親—地球，經歷了漫長的、荒古的年代。月球圍繞地球公轉，她以微弱的身軀抵擋了一部分小天體對地球的撞擊。月球是地球忠實的保衛者。
6500萬年前，一個大小約10千米的小天體，撞擊在墨西哥的半島上。小天體高速沖進地球的大氣層產生巨大的高溫高壓沖擊波撞擊地面，造成一個直徑200千米的撞擊坑，引發全球性森林大火、全球性的巨大海嘯和超強地震，濺射的塵埃和全球大火燃燒的灰燼密布在地球的大氣層，地球成為一個寒冷的、黑暗的地球，最后引發全球生態系統徹底崩潰，最后地球上70%的物種被滅絕。1982年，我們在西藏拉薩附近找到了全部科學證據。
二戰時期，美國有轟炸機群經過百慕大上空的時候，突然有一架飛機失蹤不知道去了哪里，后來謠傳是外星人劫持了，放在月球背面的撞擊坑里。1988年4月5日美國最有名的周刊《美國世界新聞周刊》刊登了這張照片，我對這架飛機不太熟悉，一看這個坑就知道這是月球背面的Daedalus crater撞擊坑,直徑93公里，深度3公里，位置的經緯度是5.9°S，179.4°E，從這個圖上看，坑的直徑是93公里，飛機的比例應該是50公里長，有這么大的飛機嗎?兩個翅膀展開的寬度也大約有五六十公里，顯然這是假的，是偽造的。另外月球表面是超高真空，真空里飛機是不能飛的，完全是假的。
當我們公布了嫦娥二號繪制7米分辨率的全月球影像圖，很多網友批評我，為什么把月球背面外星人的痕跡全部抹掉，我說沒有做任何手腳，完全如實呈現在大家面前。他說他們手頭有很多月球背面外星人的照片，他們發給了我幾百張。凡是他們發過來的照片都可以找到原照片證明全是假的。例如有阿波羅16號的宇航員杜克在月球上采集樣品的原照片，外星人假照片是在原照片的基礎上，PS一些其他地物，說杜克是外星人。更多的偽造照片是將地球上的景物PS在原照片上，如月球上的金字塔，月球上有英國的巨石陣等。月球背面根本沒有任何外星人活動的證據，我們應該消除對月球背面的神秘、恐怖和詭異的感覺。
2017年6月20日，有新聞稱“霍 金再發警告不要登月，科學家證實外 星人就在月球背面”，后來被證實是謠言。
外星人造訪地球的傳說是真的嗎?
外星人造訪地球有很多傳說，電影《解剖外星人》也是假的，因為最近已經證明了里面是稻草，根本不是外星人。
麥田怪圈，每年要出現，所有的麥田怪圈的出現一定是在旅游季節，一定是在某旅游區的旁邊，讓你到旅游區去玩，全都是人做出來的，絕對不是外星人造的。
很多人說拍到了UFO。其實美國在1952-1969年進行了一項秘密的計劃“藍皮書計劃”，調查了很多年的UFO事件，最后證明所有事件都是因為人造飛行物體、大氣現象或天體的形態產生的誤解，大家以為就是UFO。
人類一直在跟外星人聯系?1977年的旅行者1號是人類飛得最遠的探測器，媒體錯誤報道說已經飛出了太陽系，它才飛了40年，沒有25000年飛不出太陽系。
旅行者1號攜帶了一個鍍金的鋁盤，一邊飛一邊播發無線電信號，用55種語言向外星人問好。有漢語、德語、法語、英語、西班牙語等。設計者認為外星人不管怎么著，55種語言總能聽懂一種吧，地球的人類在向他們問好。還播放90分鐘的樂曲，收錄了各個國家、民族最好的樂曲。據說收錄中國的樂曲有古代的《高山流水》和現代的《茉莉花》。
旅行者1號大約離開地球飛了200億千米，飛了40年，但外星人一直沒有任何反應。人類一直向外面發送信號，人類發明了無線電以后才能對外進行通訊。1901年意大利的馬可尼發明無線電，馬可尼發出的無線電信號以后科技再怎么發達也跟不上他的信號，他永遠是第一個，飛了117光年。
太陽系在銀河系，太陽系離銀河系中心大約2.5萬光年，銀河系的直徑12萬-14萬光年。馬可尼的信號還在太陽系附近。銀河系有2000億個“太陽”，經常有人問我說你對外星人的態度是怎樣的?我希望有外星人，我堅信宇宙中不可能只有地球有高等智慧的人類，銀河系有2000億個太陽，人家的太陽系可能也有地球，這樣就有可能有人類。所有的科學家都會這么說，可能有外星人，不敢說沒有，因為這些是看不見的。現在沒有任何跡象表明外星人訪問過我們的地球。
天文學家說找到了地球的表兄弟或2.0版的地球。有的離地球2000光年。它看見我們的地球不是中華人民共和國，而是桃園三結義時期。你要告訴他我們是地球，我們是人類，我們希望跟你那兒的人建立聯系。2000年以后你的信號他們才能收到，2000年以后收到信，如果表示同意建立聯系，再發信號過來。在地球上要等4000年才知道來回的信號。我們現在去不了，也根本看不見。很多科幻小說說光速火箭，光速火箭是很快，飛過銀河系14萬年是可以實現的。
光速火箭只有光子才能飛，人是不能飛的，人體全部要瓦解變成光子。飛了2000年后怎么再組裝出人來，很多都是沒有解決的問題。宇宙的半徑137億光年，根本沒有辦法聯系。
探測器首次對月球背面開展哪些探測?
今年，中國將發射著陸器與月球車降落在月球背面，開展聯合科學探測，這是人類首次發射探測器著陸月球背面。月球背面降落下去最大的困難是在地球上看不見，也不能通訊，沒有辦法跟它聯系。中國的方案是先發射一個中繼星,準確把中繼星放置在地球-月球拉格朗日引力平衡的L2點，這個點永遠對著月球的背面，也能看到地球。
嫦娥五號做了一次月球取樣返回地球進入大氣層的實驗，試驗完成后，飛船飛回繞月軌道，再飛向L2點。我們讓它飛到那個L2點上照了照片回來。這表明能夠跟月球背面的地球同時通信聯系，這個方案已經獲得通過。
中繼星在L2點這兒可以同時聯絡月球背面的著陸器與月球車，又能夠同時聯系地球，通信鏈路暢通。我們將在今年揭示月球背面的真實面貌。我們將充分利用月球背面的特殊條件，開展甚低頻天文觀測和其他一系列科學探測，取得第一手創新性探測成果。
我們制定了更為長遠的計劃，中國明年要到月球取樣返回地球，開展地面實驗室的全面、綜合和具有鮮明特色的分析、測試和研究，取得更為先進與創新特色的科學成果。■
(本文根據歐陽自遠院士3月31日在科普中國·百度百科“大家小課”活動上演講實錄整理，文字已由歐陽自遠審核)
