嫦娥四号为什么要在月球背面登陆？ _小知识

【嫦娥四号为什么要在月球背面登陆？】据新闻媒体报道，我国计划于2020年左右发射嫦娥四号。一旦任务成功，嫦娥四号将成为人类第一艘在月球背面登陆的飞船。
月之暗面
在农历每月十五之夜，一轮圆月高悬于天空。从地球上看去，月球表面的月海、环形山等地貌明暗间，“吴刚伐桂”、“玉兔捣药”等神话传说即来自于古人对这些地貌形态的想象。在之后的一个月中，尽管“月有阴晴圆缺”，但月球却始终将自己的同一面朝向地球，似乎没有旋转。但实际上，月球在公转的同时也在自转。而我们之所以总看到月球的同一面，是因为它的公转周期和自转周期相同，均为27.3天（月相变化的周期为29.5天，多出的2.2天来自于地球绕太阳的公转）。这样，当月球向一个方向自传一定角度后，地球相对于月球的位置会向相同方向移动相同的角度，月球朝向地球的就总会是同一面了。

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这种现象的形成并非出于偶然，而是来自于地球对月球的潮汐锁定。月球在公转过程中，受到地球的万有引力并不均匀。靠近地球的一侧，万有引力大于公转的离心力，处于这侧的岩石被拉伸，向靠近地球的方向隆起。在远离地球的一侧，受力情况相反，岩石向远离地球的方向隆起。当月球的公转速度和自传速度不同时，由潮汐力引起的隆起位置会不断改改变，但隆起位置的改变始终跟不上地球与月球中心连线方向的变化。在这个过程中，潮汐力将改变月球的自转速度，最终使得月球的自传和公转周期相同，潮汐力引起的隆起始终处于地月中心的连线上。

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在潮汐锁定的作用下，人们难以在地球上一睹月球背面的神秘面容，“月之暗面”（dark side of the moon）成为月球背面的别名。有人甚至想象过，月之暗面上存在着外星人的秘密基地或是敌对国家的核武器库。但事实上，月之暗面并不是一个特别准确的称呼。除了满月的那天，月之暗面和月球的其他部分一样，也能被太阳照射到。 1959年，苏联发射的月球2号探测器第一次拍摄了月球背面的图像。随后，苏联、美国发射多艘飞船对月球进行全球探测，阿波罗8号和之后登月的宇航员们更用肉眼看到了月之暗面的独特景象：这里一片荒凉，没有秘密基地。这里见不到月球正面广泛存在的平坦的月海，取而代之的是密密麻麻、大小不一的撞击坑。（下图中，左图为月球正面，右图为月球背面）

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替补队员的新使命
当我们的家用电器出现故障时，可以从容的请维修人员解决。但航天器一旦发射到太空中后，很难在其出现故障时派航天员修理。一艘航天器一般耗资巨大，凝结着许多科技人员数年的心血。因此，提高可靠性、降低故障率是航天工程实施的重中之重。提高可靠性的一个方式是冗余备份。卫星上搭载的关键器件，可能要同时安装好几个。这样，如果一个器件出现故障，另一个器件可以立即替换上去，保证系统连续、稳定工作。而即将成为嫦娥四号的那颗卫星，本来是嫦娥三号先导星的冗余备份。它是和先导星一模一样的“替补队员”，一旦先导星在发射前的测试中出现故障，它将接替先导星来完成计划中的工作。
在嫦娥三号取得工程意义上的成功后，科学家们为这位替补队员安排了新的任务：在月球背面着陆。