嫦娥六号为啥要选在月球背面登陆？背面到底有什么？
嫦娥六号为啥要选在月球背面登陆？背面到底有什么？
自古以来，月球这颗距离我们最近的天体，就以其神秘莫测的背面吸引着人类的目光。随着航天技术的飞速发展，人类对月球的探索也从最初的遥望、近观，发展到了直接登陆和探测。特别是中国的嫦娥工程，更是将探索的脚步迈向了月球背面这片未知的土地：继嫦娥四号实现了人类首次登陆月球背面，嫦娥六号也被科学家们“安排”去了月球背面。为什么要选择在月球背面着陆？月球背面到底有什么？
首先，我们之所以对月球背面产生遐想，是因为在夜晚总是只能看到月球的同一面，就像一个人，始终让你看到他的正面，就不给你看背面，能不好奇吗？那为啥一直看不到月球的背面呢？
月球绕地球公转的平均周期与其自转平均周期一致，均约为27.32天。因此对地球上的观测者来说，始终只能看到月球的一面。面向地球、可以被看见的这一面被称为“月球正面”，而始终背向地球、无法看见的另一面被称为“月球背面”。
月球之所以和地球有相同的公转、自转周期，背后有较为复杂的动力学原理。简单来说，就是地球对月球各部分施加的引力强度不均，导致的潮汐作用使月球最终只能以同步的周期公转、自转，以同样的一面对着地球，这种现象在天文学上也被称为“潮汐锁定”。
根据天文学家的估算，月球诞生于大约45亿年前。在诞生之初，月球自转速度大于现在，公转、自转周期也并不同步。地球的潮汐力使整个月球发生变形，月球沿着地月连线的两边被拉长。随着月球自转，月球表面被拉长的位置不断变化。这种变化就仿佛是在不断给月球自转“踩刹车”，月球自转越来越慢，经过漫长的时间，在公转和自转周期同步时达到平衡，月球也就稳定在只有一面朝向地球了。月球的背面始终看不见，并非巧合，类似的潮汐锁定案例在太阳系中也并不罕见。比如说火星、木星、土星、天王星、海王星的卫星，普遍存在潮汐锁定现象。
纵观世界航天史，人类目前只在月球采样过10次：其中美国6次，前苏联3次，中国1次，采样点全部位于月球正面。然而，在2019年，嫦娥四号探测器成功实现了对月球背面的首次登陆，为人类带来了月球背面清晰可辨的图像，从而揭开了这片神秘区域的面纱。月球背面和正面地形地貌差异很大，形成过程中有自身的特殊性，地质、火山活动、行星演化等方面的研究需要更多样品的支持。
图片来源：大众日报
据介绍，嫦娥六号的预选着陆区为月球背面南极——艾特肯盆地，该盆地是整个太阳系中已知的最大撞击坑之一，被认为是月球上最大、最古老和最深的盆地，是月壳演化3个独立的地体之一，可能保存了月球上古老的岩石，具有重要的科研价值，有望助力人类进一步分析月壤的结构、物理特性、物质组成等，并深化对月球成因和演化历史的研究。
简要来说，嫦娥六号在阿波罗盆地的主要任务包括：寻找新矿物、寻找月球深部物质、寻找古老矿物、研究苏长岩、寻找名义含水矿物、寻找高压矿物等。
寻找新矿物和岩石
如果一种矿物的构成元素比例，微观结构，至少其一与其他已知矿物都不同，就有机会被认定为新矿物。
但是新矿物一般尺寸微小，容易与已知矿物混淆，需要极端的温压条件或特殊的化学条件形成，而不是随处可寻。
在嫦娥五号样品中，我们就发现了至少三种新矿物，七种不同的岩石。
正如地球上不同地方的岩石、土壤的成分并不一致一样，月壤、月岩也存在不均一性，甚至单次采样返回的不同样品之间也是如此，因此嫦娥六号的登月活动就有极大可能发现更多新的矿物和岩石。
寻找月球深部物质
正如前文提到的，阿波罗盆地是南极-艾肯盆地内部东北侧的撞击盆地，而南极-艾肯盆地是月球已知最大、最古老的撞击盆地。
通俗讲，因为阿波罗盆地是个多次撞击形成的“盆中之盆”，所以可能是月壳最薄的位置之一。
阿波罗盆地区域高程与月壳厚度。（图片来源：科普中国）
一些理论认为，形成南极-艾肯盆地的撞击事件可能挖掘出了月幔物质。
然而，也有人提出，即使盆地挖掘出了月幔物质，由于在撞击过程中月幔物质可能会经历熔化-冷凝的过程，导致不同化学成分的矿物和岩石被分离开——这个过程被称为熔融分异。
熔融分异可能会使识别变得困难，或者在形成之后被更晚期的撞击出现的溅射物混合、掩埋而难以被遥感发现。
因此嫦娥六号有可能在阿波罗盆地中发现这些来自月幔的深部物质，对我们理解月球深部结构和月球的起源和演化起到重要作用。
寻找古老物质
根据近期正式出版的 1:250 万月球地质图，将月球地质年代划分为“三宙六纪”。
南极-艾肯盆地形成于月球岩浆洋大部分固结，月球初步形成固体月壳的时代，代表月球艾肯纪的开始。
又根据撞击坑统计定年，南极-艾肯盆地一带年龄约 42 亿年，可能分布有月表最古老的岩石，但这个数值需要实际样品修正。
之前嫦娥五号采集的样品包括月球已知最年轻（约 20 亿年）的岩石之一，嫦娥六号的一个关键任务则是尽量采集古老的月球岩石和可定年的矿物（包括锆石、斜锆石、磷灰石等）。
揭开苏长岩成因之谜
根据近期正式出版的 1:250 万月球岩石类型分布图，南极-艾肯盆地内部的主要岩石类型为苏长岩。
苏长岩在过去美国阿波罗、苏联 LUNA、嫦娥五号的月球样品都极少发现，由于苏长岩成因有多解性，既有可能是下月壳、月幔等深部物质，又有可能是大规模岩浆房分异（是指地球内部巨大的岩浆体在冷却过程中，其中的化学成分被分离成不同的层次或部分），还有可能是撞击熔融物分异。
采集阿波罗盆地的苏长岩，有助于解决苏长岩成因之谜，从而帮我们研究阿波罗盆地的演化历史。
寻找名义含水矿物
因为月球被地球潮汐锁定，所以有一面恒定朝向地球（此面一般称为正面），会受到“地球风”影响，相对富氧、富水。
而实际上根据遥感光谱研究，月球背面虽然不如正面富氧、富水，但也存在少量富氧、富水区域，甚至发现了赤铁矿等名义含水矿物（指在其化学式中包含水分子，但实际上并不以液态水的形式存在，而是以水合物或羟基等形式存在的矿物），而过去阿波罗样品里曾零星地发现四方纤铁矿、角闪石等名义含水矿物，其成因均不明确。
嫦娥六号如果采集到名义含水矿物，或者样品包含特殊的水赋存状态，将是非同寻常的突破。
寻找高压矿物
阿波罗盆地既是撞击盆地，又是深部物质潜在出露区，无论大规模撞击还是月球深部高压，都是形成高压矿物的有利条件。
月球表面遭受频繁的撞击作用，有利于指示高压的矿物形成，过去的样品中已发现熔长石、钙硬玉、赛石英、雷锆石等高压矿物，但是在理论上月幔中可能存在的石榴石等高压矿物发现极少，因此这个理论模型需要实际样品修正。
嫦娥六号着陆月球模拟图。（图片来源：央视新闻、国家航天局）
除了以上研究任务之外，一些需要借助嫦娥六号的热门研究主题还包括：空间风化特征，月尘电磁学性质，月壤成熟度新指标，原位资源利用方案等。
嫦娥六号任务不但是人类首次月球背面采样返回任务，而且嫦娥六号选择南极-艾肯盆地中的阿波罗盆地这一盆中之盆采样，为的就是尽可能采到与过去美国阿波罗系列、苏联 LUNA 系列、中国嫦娥五号不同的样品，从而帮助我们更全面地研究月球。
我国目前正在研制长征十号新一代载人运载火箭、“梦舟”新一代载人飞船、“揽月”月面着陆器，以及载人月球车和登月服等，并选拔、训练登月航天员。随着嫦娥六号登陆月背采样，未来20年，载人登月和全球参与的国际月球科研站都已列入规划，中国人九天揽月的梦想将一步步走向现实。
资料来源：科普中国、大众日报、央视财经、华西都市报