「小時不識月，呼作白玉盤。」唐代大詩人李白在他的《古朗月行》一詩中，寫出了孩童眼中的月亮。直到今天，我們對這個「近鄰」的認識依然有限，尤其是「白玉盤」的另一面——月背。
從科學意義上講，月球由於被地球潮汐鎖定，其自轉周期和公轉周期相同，所以永遠只有一面朝向地球。那麼，月球的背面究竟藏著哪些不為人知的秘密？
65年前的1959年，蘇聯月球3號探測器拍到月球背面第一張影像圖，儘管解析度很低，但由此揭開了月背的神秘面紗；3年後，美國徘徊者4號探測器以硬著陸方式撞擊月背，但遺憾的是並未傳回任何數據。
此後的數十年間，雖然有多個國家的探測器拍攝到月背的「芳容」，但真正實現航天器月背軟著陸的目前只有中國。
2019年年初，中國的「嫦娥四號」實現人類航天器首次在月背巡視探測；2020年年底，「嫦娥五號」實現月球正面無人採樣返回；2024年5月3日，在前期技術積累和充分論證的基礎上，「嫦娥六號」向月球進發——開啟了人類航天器首次月背採樣返回的征程。
為何要去月背採樣？
「一方面是人們對月背特別好奇，想了解不知道的東西；另一方面，『嫦娥四號』去了以後，其傳回的種種科學數據顯示，月球背面確實存在很多不同於月球正面的科學現象，特別需要獲取樣品，供科研人員進一步研究。」中國探月工程四期總設計師、中國航天科技集團有限公司科技委副主任於登雲院士一語中的。
嫦娥六號任務的預選著陸和採樣區是月球背面南極-艾特肯盆地。這個被公認為月球上最大、最古老、最深的盆地，直徑約2500公里，堪比崑崙山脈的長度，深度約13公里，比馬里亞納海溝更深。
「嫦娥四號」就著陸於該盆地的馮·卡門撞擊坑內。在嫦娥四號任務中，科研人員開展了月球背面巡視區形貌和礦物組分研究、月基低頻射電天文觀測與研究等。
其中，利用嫦娥四號就位光譜探測數據，中國科研團隊證明了南極-艾特肯盆地存在以橄欖石和低鈣輝石為主的深部物質，為解答有關月幔物質組成的問題提供了直接證據。
此次「嫦娥六號」計劃著陸於南極-艾特肯盆地東北部的阿波羅撞擊坑邊緣。如果把月球一剖為二，以月核為圓心，月球背面南半球「嫦娥六號」的落點與月球正面北半球「嫦娥五號」的落點將大致呈現出中心對稱關係。
待月背樣品被帶回地球，科研人員將之與「嫦娥五號」採集的樣品進行比照研究，將有助於進一步分析月壤的結構、物理特性、物質組成等，並深化對月球成因和演化歷史的認識。
然而，去月背「挖土」，豈是容易的事？
一方面，月背無法與地球直接通信，需要首先解決探測器和地球之間的測控通信及數據傳輸問題；另一方面，月背遍布大大小小的隕石坑，地形複雜，起伏較大，探測器著陸下降、開展月面工作、起飛上升等環節都存在很大風險。
越是艱險越向前。今年3月，鵲橋二號中繼星成功發射。這座地月新「鵲橋」是月背採樣返回和南極探測任務中探測器與地球通信的唯一通道，為「嫦娥六號」開展著陸探測和採樣返回提供可靠通信保障。
在「嫦娥六號」為期約53天的任務周期內，逆行軌道、智能採樣、月背起降是最為重要的幾道「雄關險隘」。
3年多前，降落在月球正面的嫦娥五號探測器採用環月順行軌道，沿著月球自轉方向，從西向東飛行。而「嫦娥六號」則採用環月逆行軌道，也就是從東向西飛行，以此適應月球背面的採樣任務。
在採樣過程中，即使有中繼星加持，當中繼星飛行至月球正面時，嫦娥六號著陸器與上升器組合體還是會有幾個小時處於「失聯」狀態。為此，研製團隊通過提高探測器的自主控制能力，進行了智能採樣設計，省去了幾百條上行指令，大大提高月面工作效率。
相比月球正面豐富的探測經驗，人類對月球背面知之甚少，起伏不平的地形地貌對探測器安全軟著陸提出了更高要求。「嫦娥六號」採用了多脈衝軌道控制策略，通過精確的自動化設計方式，使探測器如期到達預定著陸區。完成工作後，它還要從月面起飛，將「成果」順利運回地球。
回望人類探月曆程，月球之上已經留下許多足跡。這一次，「嫦娥六號」即將翩然落下，再次創造人類探月的新高度。
來源：《中國航天報》、中國航天基金會
