北京时间2018年12月8日凌晨2时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器。

经过26天的地月转移、近月制动、环月飞行后，嫦娥四号于2019年1月3日10时26分成功实现人类首次月球背面软着陆，并首次实现月背与地球的中继通讯，通过“鹊桥”中继星传回了世界上第一张近距离月球背面影像图。

嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星

嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的着陆点南侧月球背面图像，玉兔二号将朝此方向驶向月球表面

玉兔二号构型图

那么，问题来了：

为什么月球会有背面？

月球作为地球的老伙计，已经绕着地球转了不知多少年了。但是她的背面，却是极其神秘的地方。在原始人开始仰望星空的时候，他们就发现，月亮表面的“图案”似乎是固定的。随着天文学的发展，人们才知道，月球其实还有另一面。

月球背面图

从那时开始，神秘的月球背面就引发了许多谣言。比如：“月球的背面是永远的黑暗面。”其实月球正面的盈亏现象在月球背面也会出现，只不过我们看不到。而诸如“月球背面有外星人”“月球背面是二战军事基地”等说法更被证明是无稽之谈。虽然人们通常只能看到月球的正面，但是说月球背面完全看不到也是不对的。

嫦娥二号全月影像圆柱投影图

整个月球都是同样的荒凉

月球的自转周期与公转周期是基本相同的，这样人们从月球公转轨道中心附近看去，月球只以同一面朝向地球。这一现象也叫“潮汐锁定”，在太阳系甚至宇宙中都普遍存在。由此也可以看出，这不是简单的巧合，而是自然规律的杰作。

虽然月球距离地球很远很远，月球半径与之相比很小很小，但这么小的半径在万有引力面前仍然不足以忽略，接近地球的地方总会受到更大的引力，经年累月就把月球“扯”成了一个略扁的球体。

哪有完美的球呢？

“地球是一个两极稍扁赤道略鼓的不规则球体。”

——《地理》必修一

月球被地球扯扁之后，如果月球自转与公转速度不一致，扁球的两个尖端受到的引力就不在一条线上。由于B距离地球比A近，引力比A大，不平衡的引力将产生一个力矩，“矫正”月球的自转，久而久之，扁球的一个尖端就会一直指向地球了。

在天文学中这一现象也被称为月球的“同步自转”，这种原理在航天器设计中被称作重力梯度效应。

月球：我要开始转啦！

引力：我觉得不太行。

牛顿：这事要怪我吗？

虽然重力梯度效应会使月球基本以同一面朝向地球，但是并非完全“锁定”。如果把速度加快如上图，月球其实是在像天平那样不断摆动的，这一现象就叫做“天平动”。我们通过月球的摆动可以看到月球背面的18%，只有41%的月面我们看不到哦。

图自gracie@tumblr

而嫦娥四号任务，不仅要去揭开这未知的41%，探寻更多关于月球的奥秘，还是人类探寻未知宇宙迈出的坚实一步。预祝嫦娥四号也会像她的“玉兔”姐姐那样，圆满完成任务。