新年伊始，如果一切顺利，中国探测器嫦娥四号将抵达此前从未有探测器到达的地方：月球背面。该任务计划于12月8日从四川省西昌卫星发射中心发射。该探测器包括着陆器和巡视器，将进入月球轨道，然后在表面着陆。
如果着陆成功，该任务的主要工作将是调查月球表面的这一侧，这里布满了许多小陨石坑。着陆器还将进行首次来自月球背面的射电天文学实验——以及首次调查植物是否能在低重力月球环境中生长。
德国明斯特威斯特法利亚威廉大学的行星地质学家卡罗琳·范德博格特表示：“这项任务绝对是月球探测领域的一项重大且重要的成就。”
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中国国家航天局（CNSA）的最终目标是在那里建立一个供未来人类探索的月球基地，尽管它尚未宣布何时会发生这种情况。嫦娥四号将是继2013年嫦娥三号着陆之后，中国第二个在月球表面“软着陆”的探测器。
着陆点
中国国家航天局对该任务的许多细节保持沉默，包括着陆点。该任务科学团队成员、在威海山东大学研究行星体形成和演化的凌宗成表示，最有可能的地点是在一个名为冯·卡门（Von Kármán）的直径186公里陨石坑内。“我们科学家非常高兴”有机会访问背面，凌说。
该陨石坑是南极-艾特肯盆地的一部分，该盆地是太阳系中已知最大的撞击结构，也是月球上最古老的撞击结构。
香港理工大学的地理信息学家吴波说：“这是回答关于月球早期历史的一些重要问题的关键领域，包括其内部结构和热演化。”他曾帮助描述该地形的地形和地貌。
嫦娥四号巡视器将绘制着陆点周围区域的地图。它还将使用探地雷达测量地下层的厚度和形状，并使用近红外光谱仪测量表面的矿物成分，这有助于地质学家了解月球早期演化中涉及的过程。
由于月球背面永远不朝向地球，因此一旦探测器着陆，中国国家航天局任务控制中心将无法直接与探测器通信。今年五月，中国发射了一颗名为鹊桥的通信卫星，将其放置在月球以外的地方，它可以用作着陆器和地球之间通信的中继站。
温室研究
尽管嫦娥四号巡视器和着陆器被设计为嫦娥三号的备用，并携带与早期任务类似的几种仪器，但着陆器还将进行一些独特的实验。
其中一项将测试马铃薯和拟南芥（Arabidopsis）种子是否能在月球表面低重力的密封、气候控制环境中发芽并进行光合作用。
佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的园艺科学家安娜-丽莎·保罗说：“当我们朝着在月球或火星上长期居住迈进时，我们将需要温室设施来支持我们，并且需要在类似生物圈的环境中生活。”
北卡罗来纳大学格林斯博罗分校的太空生物学家约翰·基斯说，中国提出的实验将试图验证先前在国际空间站上的研究。这些研究发现，马铃薯和拟南芥可以在比地球低重力但不及月球重力的受控生态系统中正常生长。
射电天文学
着陆器的射电天文学实验将探索银河系中尚未被充分了解的部分，例如恒星之间的气体，以及恒星死亡后传播的磁场。
由中国科学院建造的射电频谱仪将收集0.1至40兆赫之间的电磁数据，以创建夜空中低频辐射的地图。荷兰奈梅亨拉德堡大学的射电天文学家、参与鹊桥卫星搭载的低频射电频谱仪的荷兰团队成员海诺·法尔克表示，从地球捕获这些测量数据很困难，因为低频辐射主要被地球大气层阻挡。“我们在低频方面的视野完全模糊，”他说。
法尔克说，天文学家将利用这些数据来更好地了解垂死恒星释放的能量如何加热它们之间的气体，这可能会影响恒星的形成。
他还计划将月球实验的数据与鹊桥的数据结合起来。天文学家也对这种辐射光谱感兴趣，以研究宇宙最初的数亿年，即星系和恒星形成之前的时间。这些数据可以帮助他们过滤掉可能隐藏着来自这一时期的信号的背景噪声。如果找到，该信号可以揭示有关宇宙中普通物质与暗物质分布的信息。但法尔克说，即使有月球着陆器的帮助，他们也不确定是否会检测到该信号。“这是第一步。”
中国下一个月球探测项目将更加雄心勃勃。嫦娥五号计划于2019年发射，将力争将月球样本带回地球。
本文经许可转载，并于2018年11月30日首次发布。