月亮的神秘面纱，嫦娥四号为什么要飞那么长时间才能到达月球背面

昨天凌晨嫦娥4号月球探测器搭乘长征3号乙火箭顺利升空，按照计划嫦娥4号要飞行大概27天才能顺利在月球背面着陆，美国曾发射过的阿波罗飞船从地球到月球表面只用了4天时间，那嫦娥4号为什么要用将近一个月时间呢？嫦娥4号之所以这么做的原因是为了节省燃料，而阿波罗飞船因为是载人飞船，所以为了缩短时间而没有顾忌到经济性问题，所以需要的时间比较少，当然阿波罗飞船的重量也达到了70吨就是因为大部分是燃料的原因月亮的神秘面纱。基本上所有的探月卫星都是需要这么长时间的，比如嫦娥3号探月器就飞行了13天才到，但是嫦娥4号为什么又比嫦娥3号多耗时十几天时间呢？其实嫦娥3号的飞行时间也不算是最短的，嫦娥2号飞到月球用了4天半时间，嫦娥1号只用了三天半时间，这是因为嫦娥1号和2号都是观测卫星，并不需要登陆月球表面，所以选择的是比较耗费燃料但是节省时间的轨道。而嫦娥3号和嫦娥4号选择了比较节省燃料但是耗费时间更长的“霍曼”轨道。简单来说就是在飞往月球的过程中，推进发动机并不是全程开启的，其整个飞行过程中，大部分时间是利用地球和月球或者太阳的引力吸引力或者排斥力原理飞向月球的，所以绕的路就比较长，耗费的时间也就比较长了，但是可以节省大量的燃料或者航天器的质量可以做的更小。在嫦娥4号飞往月球的过程中，首先会利用地球的引力做圆周运动，从最初的圆型轨道慢慢变成椭圆轨道，也就是航天术语中的近地点多少远地点多少。当轨道变得越来越扁的时候，就换另一个引力较大的星体，最后直至进入月球轨道，而且在进入绕月轨道前需要减速后择机进入绕月轨道（专业术语叫空间交会，就相当于你爬火车需要等时机一个意思），所以就比较耗费时间。按照计划最终定位在距离月球表面7万公里的绕月轨道上的，可能嫦娥四号从地球飞到月球轨道用的时间和嫦娥3号差不多都是13天左右吧。

在这27天中真正耗费时间的原因，是因为嫦娥3号由于是降落在月球正面，也就是我们在地球上看到的月球这面，所以耗时比较短。但是嫦娥4号就不一样了，首先嫦娥4号需要绕到月球背面去，其次为了降落时的可靠性会选择在阳光充足的时间降落，但是嫦娥4号在制动减速后刚好是夜晚（我们看到又大又圆的月亮的时间）。此时嫦娥4号需要降落的那一面恰好是黑夜，所以嫦娥4号就需要等降落的那一面成白天以后才会降落。但是月球自转的时间是28天，而我们地球自转的时间只需要24小时，所以我们在地球上生活28天时间月球才自转了一圈，这样算下来嫦娥4号光是在绕月轨道上等天亮就需要十几天时间。所以总的来说在嫦娥4号整个27天的计划飞行时间中，从地球飞到月球大概需要13天左右，再在月球背面等合适的降落时间又需要十几天时间，所以这也是为什么嫦娥4号从地球飞往月球需要27天和比嫦娥3号多一倍左右时间的原因所在。

人类从月球上带回的样品，都是上世纪六七十年代美苏太空竞赛期间，掀起的月球探测第一次高潮中完成的。

1959-1976年是月球探测的第一次高潮，在这18年间，苏联和美国实施了规模浩大的月球探测计划，发展了月球硬着陆、软着陆和绕月飞行技术，并最终于1969年实现了人类登上月球。美国的六次Apollo载人登月飞船和苏联的三次Luna无人登月探测器一共采集了约382 .0211 公斤月球样品，通过对这些样品的系统分析与研究，大大丰富与加深了人类对月球的认识。

1969年7月Apollo 11载人飞船首次实现了人类载人登月、返回地球的千年梦想，而且首次带回了月球样品。随后，Apollo 12，14，15，16和17也相继成功地实现载人登月、采集样品并返回地球的预定目标。尽管Apollo 13没有实现预定的目标，但在出故障的情况下，通过地面遥控和航天员的共同努力，安全地返回了地面。在六次成功的载人登月中，分别采集回月球样22公斤、34.6公斤、42.6公斤、77公斤、95公斤、110.5公斤。

Luna16是苏联发射的第一个成功软着陆取样返回的探测器。1970年9月12号发射，钻孔机械臂展开后在月面开始钻孔，在35 cm深度时碰到坚硬岩石后停止钻孔，共采集月壤样品101克。上升级和密封样品容器点火离开月球，下面级遗留在月球表面继续传回月球温度和辐射数据。

Luna20是苏联成功发射的第二个月球采样返回航天器，用可伸展钻孔装置获取了50克月球样品。

Luna24发射于1976年8月9日，取回月球样品170克，是三次采样返回中采集样品最多的一次。

月球表面是高真空、绝对无水、无生命活动、几乎没有大气和高度还原的环境。月球样品在采集之前，已经在月球表面近似真空的环境中保存了几十亿年。一旦样品暴露于地球大气，将与之反应。因此，月球样品在采集并返回地面之前需要建立相应的样品保存实验室，使其在特殊条件下保存，免受地球上生命活动、水、氧化条件等因素的影响，尽最大可能保持样品的原始状态。

保存月球样品的样品箱一般采用不锈钢材料或有机高分子材料制作。样品箱在使用前要用超纯水清洗干净，密封，用氮气流干燥。然后放人月球样品，再通入氮气并排气，并确保样品箱密封。所用的氮气必须是高纯的、无水的。样品箱内的氮气压力应稍大于室内大气压。这样，即使样品箱发生破裂，箱内的氮气将首先扩散泄漏，从而防止空气进人样品箱与月球样品发生反应。

40多年来，各种各样的研究项目和科普活动仅消耗其中的小部分样品，至今仍有百分之八十以上的的月球样品保存完好。