地球和月球背面是怎樣通訊的？

北京時間5月21日5點28分，在我國西昌衛星發射中心，嫦娥四號中繼星「鵲橋」搭乘長征四號丙運載火箭升空。衛星由火箭送入近地點約200公里、遠地點約40萬公里的地月轉移軌道。後續，經過約4~5天的飛行，期間經過2~3次中途修正，嫦娥四號中繼星「鵲橋」將到達距離月面高度約100公里的近月點。

按照計劃，「鵲橋」將在今年年底等到前來月球背面執行探測任務的嫦娥四號著陸器和巡視器。屆時，「鵲橋」將提供中繼通信服務，為地球和月球搭建一條跨越40多萬公里的通信「橋樑」。

順利發射和在軌應用後，「鵲橋」將成為人類歷史上第一顆地球軌道外專用中繼通信衛星，第一顆連通地月的中繼衛星，第一顆在地月L2點上採用Halo軌道的衛星，標誌著我國率先掌握地月中繼通信技術，這是我國在月球探測領域取得的新突破。

左圖為月球正面，右圖為月球背面，圖片來源於NASA

由於地球強大引力的影響，地球將月球的自轉周期減慢（與圍繞地球公轉周期完全一樣），也就是潮汐鎖定。在這種效應下，身處地球的人類基本永遠只看到月球的「正面」，只能在特定條件下看到月球「背面」一小部分，總體來看，人類無法看全月球背面的。

即便到了載人航天時代，由於月球整體的阻攔，背面成了地面通信的禁區。在過去的60年內，人類已經發射了超過百個月球探測器，其中有65個月球著陸器，但僅有少數航天器看到過月球背面，沒有任何一個能夠實現月球背面的著陸。

因此，人類關於月球背面的陰謀論和謠言甚囂塵上，外星人基地、納粹殘餘、月球人家園，這些甚至廣泛出現在各種科幻作品中，各種演繹充滿想像力。月球背面甚至得名「月之暗面」（儘管實際上背面也能被太陽照到，只是人類看不到而已）。為實現月球背面的探測、登陸與研究，就必須把信號傳遞到那裡。現在這個方案就是中國嫦娥四號登陸信號中繼星，人類歷史上首個。

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