歐陽自遠中國月球探測工程首任首席科學家、中國科學院院士。攝影/劉源隆我們在地球上永遠隻能看到月亮的正面，我們永遠看到的就是這半個月亮。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。
有很多有關月球背面的影視大片、科幻小說都曾幻想，月亮背面全是外星人，我們正在被外星人監控，而我們卻看不到他們。這些傳說與幻想都很離奇，但這正是出于人們對月球背面的好奇。
為什麼在地球上永遠看不到月球的背面？
我們對月亮很熟悉了，因為月球将它聖潔的光輝灑向大地，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，并為古代的曆法編制、對農耕時令和社會發展發揮過重大作用。月球象征着甯靜、溫馨、和諧、思親、團圓和美滿。
月球一直在按照反時針方向自轉，同時月球圍繞着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。但為什麼在地球上就看不見？月亮和地球的關系特别奇特，月亮自轉一圈就是它的一天與繞着地球公轉一圈的時間相等，天文學稱為“潮汐鎖定”。
月亮一邊自轉一邊繞着地球公轉，因此，我們永遠也看不到月球完整的背面，這就是潮汐鎖定。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。
嫦娥三号落在月亮上要過夜，晚上約有半個月長，我們愁死了，零下180攝氏度，我們的探測儀器全部的電子學線路要凍壞。我們在儀器箱裡裝了暖氣，暖氣是什麼東西做的呢？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,月球表面的引力隻有地球的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，站在月球上前胸照着太陽，零上110—130攝氏度；照不着太陽的後背，零下100多攝氏度，月亮上的環境簡直惡劣透了，沒有發現有機化合物，也沒有任何生命活動的迹象。
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争奪，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争。
他們一共發射了108顆月球探測器，實現了繞月衛星探測、着陸器和月球車探測，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前蘇聯節節領先，美國是落後的。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裡，制訂了阿波羅計劃，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隻有這12個人登上了月球，而前蘇聯一個宇航員也沒有登上月球。
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号”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。随着科技的進步，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、岩石類型和内部結構都獲取到海量的探測數據與相關圖件。
重返月球因為軍事與能源因素，上個世紀末世界興起第二輪探月熱潮。圖為嫦娥三号“玉兔”月球車。人類為什麼要重返月球？
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，包括中國在内。中國人發射了嫦娥1号—3号，走在前面。
嫦娥二号做了世界上最精密的全月球的圖，分辨率達到7米。這張圖隻有電子版，紙質版太大了，打印不出來，打印出來有一個半足球場大，哪一個角落都可以看清楚，現在全世界都在用這張圖。
為什麼有那麼多的國家突然間不約而同又要去研究月亮呢？
第一，月球具有重大的軍事戰略地位，是當前戰争最高的制高點。在上世紀60年代，美國時任總統肯尼迪就說過一句話，“誰控制了太空，誰就控制了地球”。現在美國人換了一句話，“誰控制了月球，誰就控制了環繞地球的太空，因而誰就控制了地球”。所以，它是一個制高點，是一個新的軍事平台。如果在月球設置設施，從月球到地球，隻要1.3秒鐘，就可以摧毀地面和地球空間上的各種設施和武器。
第二，月球有豐富的能源。月球有兩種能源。一種能源是太陽能。有一位科學家設計，給月亮赤道上系一根“腰帶”——長11000千米、寬400千米的太陽能發電闆，永遠會有半個“腰帶”被太陽照着，所産生的電能用激光、微波傳輸到地球，又轉換成電能。當然，這個計劃要用機器人去鋪設，要花費較長的時間才可以鋪設完。假如這個“腰帶”能夠建成，以後月球給地球供應的太陽能能夠解決人類子孫萬代所需的能源。
還有一種能源原料很特殊，叫氦—3。很多人問，為什麼太陽天天光芒萬丈呢？太陽是哪來的能量呢？這其實是因為太陽上在進行氫同位素的核聚變反應——氫彈爆炸，大規模、長時間、持續的氫彈爆炸。科學家在60多年前就已經制造出了氫彈。但是，氫彈要和平利用、為人類造福，還有很多問題需要解決。其中一個難題是核聚變原料——氫的同位素問題。氫有兩個同位素，一個叫氘，一個叫氚。這兩個同位素在上億度的高溫下，能夠反應釋放出巨大的能量。氚是放射性的，不夠安全，這兩個同位素反應後産生中子，對環境防護不利。于是，有科學家就建議用氦—3來替代氚。氦—3是穩定核素，沒有放射性。但氦—3在地球上極其稀少。其實，太陽風不斷地把氦—3粒子注入到地球、月球、火星等天體的表面。然而，地球有很多保護層，磁層、電離層、大氣層，氦—3進不來，所以地球上氦—3資源量極少。但40多億年以來，月球的土壤裡積累了大量太陽風注入的氦—3粒子。月球上有100多萬噸，至少可以解決人類社會上萬年的能源需求。
第三，月球的環境。一方面，月球的環境太惡劣了，超高真空、沒有磁場、日夜溫差極大、弱重力，但另一方面，這也是地球上找不到的一個好地方，比如，它是高潔淨的、超高真空、沒有磁場幹擾、溫差變化極大，有很多新材料、藥品、生物制品或許可以到月亮上去制備；在月亮上觀測天文，看得更清楚，在月亮上開展有些特殊的科學實驗比地球上好多了。
第四，月球有豐富的資源。月球上蘊藏着極其豐富的鈾礦、钍礦、稀土礦、钛礦、鐵礦、磷礦等。例如，中國是全世界最多稀土礦的國家，内蒙古白雲鄂博有很多稀土，而月亮上的稀土相當于好幾萬個白雲鄂博礦，幾乎是取之不盡、用之不竭。月球的礦産資源極其豐富，但其開采和開發利用的經濟成本太高，目前還沒有開發利用的條件。
基于上述幾點，月球吸引了很多國家去探測。聯合國規定，不能在月球上殖民，但月球的資源能源開發和利用，誰先利用、誰先獲益。以前，我們去不了月球，月球的很多問題，我們沒有資格參加讨論。現在不同了，我們能夠參加了，中國有話語權，而且中國要維護自己合法的月球權益。
我國還将開展哪些太陽系的深空探測？
今年，中國将發射着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着陸月球背面。月球背面降落下去最大的困難是在地球上看不見，也不能通信，沒有辦法跟它聯系。中國的方案是先發射一個中繼星,準确把中繼星放置在地球—月球拉格朗日引力平衡的L2點，這個點永遠對着月球的背面，也能看到地球。
中繼星在這兒可以聯絡月球背面的着陸器與月球車，又能夠同時聯系地球，通信鍊路暢通。我們将在今年揭示月球背面的真實面貌，我們将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。
我們制訂了更為長遠的計劃，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、更具創新特色的科學成果。
2020年，中國要首次探測火星，發射火星衛星，實施全球性、綜合性的火星遙感探測，同時搭載火星車的着陸器着陸火星，火星車實施一系列科學目标的巡視探測，進行火星衛星和火星車的聯合探測。
火星不是你想去就能去的，26個月才有一次機會去火星的窗口。地球繞着太陽轉一周365天，火星在地球外面繞着太陽轉一周是687天。隻有2020年年初有一次機會，我們一定抓住機會實現中國的首次火星探測。我們将在偉大的第一個一百年獲得全部的創新科學成果。一定要為一百年的到來做出貢獻，繼續奮鬥為我國基本實現社會主義現代化和把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國打好堅實的基礎。
我們進一步還要探測小行星、木星系統及其衛星、進行火星取樣返回地球和行星際空間穿越探測。中國現在有能力飛得更遠，進一步開展太陽系的探測，保障與豐富人類美好未來。我們一定要為中華民族偉大複興做出重大貢獻，為人類社會持續發展做出無愧于中華民族的偉大貢獻。
此外，還有非常重要的一點，就是我們在科研探索的同時也要不斷推廣我們的科普教育。
“科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。沒有全民科學素質普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創新大軍，難以實現科技成果快速轉化。”習近平總書記在“科技三會”上的這一重要講話，對于在新的曆史起點上推動我國科學普及事業的發展，意義十分重大。
目前，我國的科研經費一直在增長，而科普經費的增長就顯得慢得多了。科協有科普經費，也開展了很多科普活動，但畢竟勢單力薄。應該形成一種社會的氛圍，不僅能在思想上重視，還能在規章上落實。
由國家國防科工局探月與航天工程中心聯合中國關心下一代工作委員會，共同組織的“中國探月科普營”就是中國探月工程在科普教育上的一次很好的嘗試。他在科普教育、競賽、體驗等各個方面為青少年創造了極好的科普教育渠道。未來，我希望能夠湧現出更多這樣優秀的科普教育實踐項目，在青少年的心中埋下科學的種子，我們國家未來科學事業的不斷騰飛還要靠一代又一代的年輕人前赴後繼。
責編劉源隆