月亮引发的无限遐想
自古以来，人们一直对月亮充满着美好的想象。从嫦娥奔月到吴刚伐桂，各种关于月亮的传说家喻户晓。
古人用月亮烘托情思，写出很多脍炙人口的诗句，诸如“海上生明月，天涯共此时”，“举头望明月，低头思故乡”等等，在中国的古老文化中，月亮已成为团圆与思乡的代名词。
然而，近百年来，随着望远镜的发明，当人们更加清晰地看见月亮后，才发现月亮表面原来是一片坑坑洼洼的不毛之地。
这样一来，反而激发了人们对月球探索的好奇心，其中有一个现象尤其引起科学家的注意。
我们现在知道，由于月球的自转周期与月球绕地球的公转周期刚好相同，当大家举头望明月之时，总是只能看到月球的正面。
那么月球背面究竟是什么样的呢？
在人类探月航天器出现之前，各种说法不一，因为看不到，也就引发了大量猜想。
人类首张月背照片
中国嫦娥四号实现人类首次着陆月背之前，科学家主要借助绕月探测器了解月球背面，要么拍照，要么用仪器远距离扫描。
在这些探测器中，最早给月背拍照的，是前苏联的“月球3号”。时间回到60年前，苏联的“月球2号”探测器刚刚实现人类首次月面撞击。为了彰显航天实力，也为了窥探月球背面的奥秘，给月球背面拍照，被视为下一步的首要任务。
月球3号的老照片承担这项任务的正是“月球3号”探测器。
那时候的设备其实很简陋，拍照工具是两台胶片照相机，安装毫米和毫米镜头，分别用于拍摄月球的全景和特写。据说相机胶片还是从击落的美国侦察气球上获得的35毫米的宽胶片。
那么拍完照片怎么传回？苏联的专家团队利用当时最先进的晶体管设备，研制了一套图像传输系统。
大概流程就是，当“月球3号”拍完照片后，探测器会对相机底片进行自动冲印。图像传输系统对冲印后的照片进行电视扫描，并转换成为无线信号，最后传回苏联的地面接收站。
年俄罗斯国家档案馆向媒体公开“月最后，“月球3号”不负众望，拍下了月球背面首张照片。
巧妙的轨道设计虽然拍摄和传输工具不怎么样，探测器的飞行轨道还是经过了精心安排。
拜科努尔火箭发射场“月球3号”的发射地在拜科努尔火箭发射场，位于哈萨克斯坦中部沙漠地区，曾经是世界最先进的航天基地。
历史上，这里创造过多个第一，比如年发射的第一颗人造地球卫星，年第一艘载人飞船，以及人类首次探索月球的系列“月球”探测器，都是从这里起飞。
年10月，“月球3号”从拜科努尔发射场成功升空之后，并没有直接飞到环月轨道，而是经过一段较长的轨道飞往月球，为什么要这样？
其实就是等待太阳光。
没有阳光，月背漆黑一片，胶片相机无法拍到任何图像。而当时的探测器能力也不够，无法像现在的探测器那样，一直绕着月亮飞，可以长时间等待拍照。
这样，就必须对“月球3号”的飞行轨道进行特殊设计，选择合适的时机。
玉兔二号月球车我们知道，当农历新月的时候，月球背面会正对太阳，此时整个月球背面会被照亮。我国嫦娥四号也是考虑到月球背面的照亮期，选择在月球背面的“白天”着陆。
玉兔的工作模式也是月昼利用太阳能工作，月夜休息。
事实上，经过苏联专家的安排，“月球3号”沿着一条较长的地月轨道，经过几天的飞行后，慢慢绕到月球背面。
当“月球3号”从距离月背表面6万多公里的高度经过时，阳光刚好照亮了月球背面，让“月球3号”有机会可以为月背拍照。
苏联科学院根据图片绘制的月背地图在接下去的40多分钟内，“月球3号”抓住宝贵的时机，连续抓拍了近30张照片，虽然分辨率很低，却覆盖了月背70%的面积，首次揭开了月球背面神秘的面纱。
慢慢探月路
“月球3号”拍摄的部分照片一经公开，便轰动了全世界。
月背莫斯科海“月球3号”传回的月背照片展示出，月球背后的地形主要是丘陵、高山，有两个较大面积的平原，即“月海”，照片上颜色较暗的区域。
也因为是人类首次拍摄，苏联抢先为月背两个较大的月海命名，分别为“莫斯科海”和“梦海”。
苏联成功拍摄月背照片后，一定程度上促进了人类探索月球的进度。此后，美国也开始不断发射月球探测器，到了年，美国月球探测器成功拍摄到月背。
不过，一直到嫦娥四号着陆月背之前，尽管不断有探测器拍摄月背，照片质量也越来越清晰，但始终没有探测器在月背着陆。其中最大的难点，就是月背的通信问题。
因为月球始终只有一面朝向地球，而月球本身又是天然的无线通信屏障，当航天器到达月背之后，如果没有合适方法解决通信问题，地面控制台将无法控制航天器。
中国航天五院提供的鹊桥中继卫星示意图这个问题一直持续到嫦娥四号中继星，俗称“鹊桥”的通信卫星出现。
年5月，长征四号丙运载火箭将“鹊桥”发射升空，并成功到达地月的拉格朗日L2点附近。在这个位置，“鹊桥”可以同时与月背、地球进行通信，从而间接实现地球与月背之间的通信。
中国航天五院提供的鹊桥通信示意图正所谓“一桥飞架南北，天堑变通途”，率先发射的“鹊桥”为此后的嫦娥四号月背着陆扫平了障碍。
可能有朋友会问，为什么美苏60年前就开始月背的研究，到现在也没有实现月背着陆？其实原因也有很多，也不能说美苏完全不想做这件事，只不过此一时彼一时，要办成一件事不容易，需要积聚各种因素。
中国航天五院提供嫦娥四号、玉兔二号、总结
上世纪六十年代，曾经有美国深空探测专家建议在地月拉格朗日L2点的Holo轨道布设中继星，实现月球背面探测器的通信，也就是类似“鹊桥”中继卫星的机制，但这个设想最终没有实现，现在中国的“鹊桥”实现了这个想法。
鹊桥运行在月底拉格朗日L2点Halo轨道，中国航天从远远落后美苏，到率先实现月背着陆，付出了怎样的艰辛与努力，那些老一辈的航天专家心里最清楚。
正如60年前苏联第一次拍摄月背照片一样，中国“鹊桥”与嫦娥四号、嫦娥五号的成功，也为人类探月作出了巨大贡献，中国航天将走向更深更远的太空。