月球有背面吗？
其实月球没有绝对的背面于正面。月球有自转和公转，月球在围绕地球做公转，其周期就是地球人所说的一个月。同时还跟随地球间接的围绕太阳做公转，公转周期是一个地球年。原创，月球相对太阳更没有背面与正面之说。因为在地球上人类总是看到的月球有大阴影的一面，千古不变的图案，我们就把这幅饱含浪漫幻梦的美图认做正面，相反的一侧当然就是相对地球的月球背面了。
月球是地球唯一的天然卫星，陪伴地球已经超过45亿年。它对地球地轴指向、自转稳定、周期潮汐、夜晚照明等有着巨大意义。可以说，离开了月球，地球根本不会是今天这种光景。 图片说明：人类在地球上永远只能看到的月球正面（左）和看不全的背面（右）（图片来源于NASA）由于地球强大引力的影响，月球也付出了很大代价：地球将它的自转周期减慢为与围绕地球公转周期完全一样，也就是潮汐锁定。
在这种效应下，身处地球的人类基本永远只看到月球的“正面”，只能在月球的天秤动效应下（月球轨道是椭圆，在轨道不同点的公转速度不同，月球自转也相对地球轨道面有一定倾角）看到月球“背面”一小部分（积累下来的极限是18%）。但总体来看，人类是无法看全月球背面的。即便到了载人航天时代，由于月球整体的阻拦，背面成了地面通信的禁区。
在过去的60年内，人类已经发射了超过百个月球探测器，其中有65个月球着陆器，但仅有非载人的环绕月球轨道器和载人的阿波罗号飞船看到过月球背面， 从阿波罗8号和阿波罗10号一直到阿波罗17号的所有太空人都曾看过月球的背面，并且有许多月球太空船传回照片。太空船在飞进月球背面时，和地球直接的无线电通讯会暂时中断，必须等到飞出轨道之后才能恢复通讯 。
月球不自转吗，为何会有月球背面一说？
月球始终以同一面对着地球，所以我们看到月亮上的“兔子”（或者嫦娥或者是吴刚伐桂）始终在那里。这就是我们所谓的“月球正面”。但是，这并不意味着月球不自转，相反，月球有特殊的自转，那的就是它的自转周期和它的围绕地球的公转周期是一样的。其实这里我们需要明确两个名词，什么是自转，什么是公转。公转，我们容易理解，就是小天体围绕某个大天体即中心天体的转动。
比如地球围绕太阳公转，月亮围绕地球公转，太阳自身也在围绕着银河系中心转动，是周期更长的公转。我们要注意的是这里描述的仅仅是一个物体围绕着旋转中心的转动，跟物体自身是否有自转无关。地球一年四季围绕太阳转一圈，这个时候我们可以把地球看作一个点来描述这种运动。在模拟上来说，就是你拿着表示太阳和地球的两个球，不需要模拟地球每天的自转（昼夜），不需要把地球转得溜溜转，只要拿着地球围绕太阳转圈就行了。
那么月亮围绕地球的公转也是一样的，也可以把月亮看成一个点，月亮围绕地球，每个月转一圈。如果不把月亮看作一个点，仅仅描述公转运动的时候，你就得让月亮的一个面，始终对着一个方向，比如窗户或者远处的一棵树，一座山。这时候你会发现在地球上看来，月亮就不是始终以同一面对着地球啦。那么什么是自转呢？这时候我们就不需要再考虑公转了。
自转就是这个物体围绕自传轴（也是相对于周围更远更大的背景）做运动。地球就是围着地球的自转轴，也就是地轴发生转动。地球自转一圈是一天（当然，实际上并不如此，考虑相对于恒星来说，时间上稍微短一点）。这个运动是我们相对于周围的背景而言。这个运动的效果是我们看到周围的恒星背景的变化，恒星在东升西落。当然把地球的自转和公转结合起来，才能完整的描述地球的运动。
月亮的自转周期，跟它的公转周期是一样的。也就是说月球需要一个月才能围绕自身的自转轴（月轴）转一圈。在月亮上看，恒星背景的变化是一个月为周期的。月球上的一天（日出日落，恒星旋转）也是一个月。自转和公转周期，导致一个后果是，地球的位置在月亮天空上的位置是不变化的，也就是在朝向地球的这一面的月球上始终能够看到地球就在那里，在背向地球的那一面月球上始终看不到地球。
简单的想一下，你和另外一个人手拉手在跳旋转舞，你们两个可以以任意速度转动，始终保持两人面对面。你们两个人都在自转，也同时在相对于对方进行公转（或者更准确的说，我们把旋转中心定为你们两个人之间的中点上），这个结果就是，你们两个人都只能看到对方的正面。这个时候你们都是对方的“月亮”，只能看到对方的一面，看不到另外一面。
进而，想象一下，你不是手拉手和对方跳舞，而是用一根光滑的绳子把两个人圈绕在一起。这个时候我们让对方的速度保持不变，还是那样转，而你的旋转速度要加快，对方转一圈又转了两圈甚至三圈，一定是有时候你能够看到对方，有时候你背向对方。这时候你会发现，每次你转过身来，仍然只能看到对方的正面，因为它的运动状态没有发生变化，始终还是以正面对着你。
人类没见过月球背面，为什么会有月球背面图？
我们普通人在地球上见不到月球背面，是因为月球自转的速度与它绕地球公转的速度恰好相同，使得月球总是以同一面朝向地球。但是借助于航天器，人类还是可以一睹月球背面的“芳容”。早在1959年10月7日，苏联的“月球3号”探测器飞过月球背面时就拍摄到了月球背面70%面积的图像，共29帧。2017年，科学家们用高科技手段对这些图像进行了精细处理，最终得到40年前拍摄的月球背面照片。
此后，从1968年“阿波罗8号”月球探测器一直到1972年的“阿波罗17号”，均拍摄了月球背面的照片。我国2010年10月1日发射的“嫦娥二号”探月卫星也拍到了月球背面的图像。眼见过月球背面的人也有，从1968年“阿波罗8号”一直到1972年的“阿波罗17号”，所有的宇航员都曾目睹过月球背面的景象。宇航员威廉.安德斯这样形容他所看到的奇观：“背面看起来像我孩提时玩过一段时间的沙堆，它们全都被翻起来，没有边界，只是一些碰撞痕和坑洞。
嫦娥四号是全世界首次登月背面，为何连最发达的国家美国都没有登月背面，是什么原因？
人类第一次载人登月是1969年，之后直到2019年1月，嫦娥四号才代表人类第一次登上月球背面。这中间足足过去了50年，为什么登陆月球背面会这么难呢？其实，原因并不复杂。首先，月球的运转轨道非常“强迫症”，即月球自转周期刚好等于月球绕地球的公转周期。这就导致了一个问题——月球永远都是同一面朝向地球。这个现象叫做“潮汐锁定”，简单说就是地球的引力导致月球不同岩层之间摩擦，减缓了月球的自转速度，最终和公转同步，永远同一面面对地球。
那么一来就有问题了——我们和地外探测器搞无线通讯的时候，无线电到不了月球背面！就像下图这样↓（我画了几张图，希望能帮助你理解）的确，也许某些电磁波能穿透固体，但这个通讯信号不行。哪怕人类研究出了让高能激光携带信息的方法，它也不可能击穿月球……所以，在嫦娥四号之前的50年里，人类愣是没办法把探测器搞到月球背面上去，搞上去了也马上失联，没什么意义……而嫦娥四号之所以能成功，它少不了一个前提条件：我国去年发射了“鹊桥”中继卫星。
