人类从未见过的月球背面，隐藏着太阳系最大的秘密

早在几十亿年前，月球就被地球引力潮汐锁定了，所以人类从来都看不见月球背面，从唐朝的李白到今天的我们，看到的都是月亮的同一面。

所谓潮汐锁定，指的是月球的自转周期与绕行地球的公转周期完全同步，导致相同的那一面始终朝向地球，直到1959年，苏联的太空探测器“Luna 3”才第一次拍到了月球背面，这台探测器在40分钟内拍摄了29张画质不甚理想的照片，覆盖了月球背面大约70%的区域。

在接下来的几年里，载人登月的阿波罗计划让24个人亲眼目睹了月球背面的景象，目前世界各国已经发射了20多个月球探测器，从环绕到着陆再到采样返回，月球的方方面面都有了点了解了。

但是真正的突破性进展，发生在2023年1月3日，当天上午10点26分，嫦娥四号在位于月球背面南半球的巨大撞击坑，“冯·卡门陨石坑”附近成功实施软着陆，在着陆大约一小时之后，自月球背面地表所拍摄的首批照片便传送回地球，引起了全球关注，在着陆7小时后，月球探测车“玉兔二号”便开始在月球表面行驶。

2024年6月1日，中国的登陆器“嫦娥六号”成功在月球背面南极，艾特肯盆地的一部分，“阿波隆陨石坑”区域实施软着陆，一台技术更先进的小型月球车再次在月球表面行驶，开始进行月球背面样本的采集工作。

这台配备操作手臂与钻掘装置的中国月球车，连续两天在表面钻探至最深约2米，累计取得1935.3克的月球样本，收集到的月球岩石被交付给登陆器，随后转移至轨道模组，最终由返回舱安全送回地球。

对于月球的精密研究，尤其是近两次中国的探测任务所取得的大量新发现，显示月球正面与背面之间存在极为显著的差异。

科学家已经找到原因，说明为何月球背面比正面反射出更多光线，主要是由于月球背面几乎没有所谓的“月海”，仅仅占整体表面的 2% 左右，所谓“月海”，是指在月面上有辽阔区域被深色玄武岩熔岩覆盖，因而呈现巨大而深暗的斑块，众所周知，月球正面表层有 30% 是这种“月海”所覆盖。

根据所收集的数据，布朗大学的科学家们建立了一个合理的理论，认为月球在数十亿年前曾遭遇过一次极为宏大的撞击事件，根据电脑模拟结果，科学家推测正是这次撞击在月球背面南极附近造就了庞大的山脉地形。

研究显示，这次撞击产生的大量热能穿越月球内部一路传导到相反一侧，在穿过月球中心过程中，这股热流携带大量稀土元素与放射性元素移向月球正面，促使这些元素高度集聚，进而引发剧烈的火山活动。

就这样，为月球正面形成“月海”的深色玄武岩熔岩流便在那时大量喷发，这项假说也与正面岩石中高浓度的稀土元素及钍元素相当吻合，相对之下，月球背面则明显缺乏这些元素，此外这一理论也相当有力地解释了月球地壳厚度不对称的现象。

因为在月球背面，地壳比正面厚得多，根据此假说，在南极-艾特肯盆地附近与月球相撞的小行星或行星碎片，其物质产生了独特的黏附或分层堆积，因而广泛分布在如今所谓的“月球背面”。

由此可以解释，为何在那一面形成许多山岳与高地地形，月球背面新增物质的累积，令该区域的质量大幅提升，这种情况就像月球长出了庞大的肿块，使其多出的质量朝远离地球与月球重心的方向重新定向。

此一假说的一大佐证，是月球正反两个半球的 KREEP 元素含量差异，KREEP 是指钾、稀土元素与磷的合称。

KREEP 元素的特点在于，它们主要集中于月球的地函之中，仅能藉由火山喷发才会到达月表，在月球上，正面“月海”下方的 KREEP 含量特别高，正好与撞击产生热流自地函中携带 KREEP 至表面的推测相呼应。

这项假说看似相当有道理，但在 2024 年中国最新探测任务于阿波隆陨石坑采集的样本分析结果，却并不太符合该理论，分析后确定在所采集的样本中几乎不含 KREEP 元素，真正让科学家震惊的是这些样本的年代测定结果。

大部分样本被推定形成年代约为 28 亿年前，但其中有些则可追溯至 42 亿年前，在那块玄武岩碎片中，铝与 KREEP 的含量出乎意料地高，这一点难以用撞击假说来解释，如何厘清此一谜团，势必成为往后研究的重要课题。

眼下的月球探测形势，多少让人联想到上世纪 1960 至 70 年代美国与苏联激烈竞争的太空开发大战，当时正是这种竞争提供了强大动力，促使美国与苏联在近地球轨道的太空探索上取得令人惊叹的成就。

在美国的“阿波罗”计划中，大批太空人登陆月球；而同期苏联的月球车则在月球表面活跃奔驰，许多人认为，正是这两国的竞争推动了如此庞大的科学成果诞生，这种看法确实有其道理。

而今，美国与中国之间似乎也出现了类似态势，并且正逐步升温，此次很明显中国正积极争取成为领导者的角色，中国已经表示，未来将在月球南极建立一座国际研究基地，这是其近期目标之一，这座基地的首要任务是勘查与开采各类矿物资源，同时寻找并利用冰层的储藏。

作为这个计划的一部分，中国预计于 2026 年将“嫦娥七号”降落在月球背面接近南极的“沙克尔顿陨石坑”，中国科学家推测，该陨石坑周边可能蕴藏大量冰层，可用作饮用水、火箭燃料及氧气的来源。

此外，预计在 2028 年发射“嫦娥八号”，其主要任务是开采冰资源并进一步扩建月球研究基地，另一方面，美国也制定了雄心勃勃的月球开发计划，其中部分内容与中国的专案有重叠之处。

例如，美国太空总署同样有意评估沙克尔顿陨石坑中的冰体利用可行性，为了落实月球开发，NASA 推动了“Artemis 协议”，在其中提出了对月球矿物资源与水冰等的使用规划，目前已有 43 个国家签署该资源利用相关的协议。

然而，“Artemis”计划目前仍停留在筹备阶段，尚未正式进入执行，原本预计在 2024 年执行的“Artemis 2”环月试验飞行，已推迟至 2026 年 4 月，受到此影响，原定2025 年的太空人登月计划亦延后至 2027 年年中。