中國探月計劃 嫦娥工程 月亮 資料匯總
中國探月計劃首期目標———「繞月探測衛星」發射步驟示意圖探月計劃是否勞民傷財2003年3月，國家航天局宣布我國將正式啟動月球探測「嫦娥工程」。這個屬於中國人的攬月夢想，讓許多人興奮不已。同時，也有許多人對我國的月球探測提出了質疑。中國著名流體力學專家胡文瑞在接受媒體採訪時認為，我國當前月球探測難有重大科學突破。這位身兼中國科學院院士和國際宇航科學院院士的科學家同時表示了對國內媒體「月球熱」的深深憂慮。與此同時，在互聯網上，也有不少的公眾對我國的探月計劃表示懷疑。他們認為，地球上的事情都忙不過來，為什麼要大老遠跑去搞月球探測？「探月一定會有所收穫。」6月5日，在北京航空航天大學舉辦的「科學與中國」院士專家巡講活動中，探月首席科學家歐陽自遠說。「溫家寶總理說過，全面建設小康生活，要靠科學推進，而月球探測是對我國科學發展的重要推動。」歐陽自遠這樣看待月球探測。月球探測第一期工程名為「嫦娥一號」，以研製和發射我國第一個月球探測器、月球探測衛星為目標，對月球進行全面性、整體性與綜合性探測。「嫦娥一號」工程總預算14億元人民幣，目前到位資金為13.4億元人民幣。在歐陽自遠看來，14億的預算並不多。「那僅相當於北京修兩公里的地鐵，更相當於我國每年12萬億多元GDP的萬分之一，不會影響我們建設小康社會和扶貧。」歐陽自遠說：「月球探測計劃肯定是有回報的，月球探測在火箭、通訊、測控、遙感、儀器研製等技術方面要求很高，這就需要科研人員去攻關和實現，由此帶動一系列基礎科學和高新技術的發展，這些技術向各方面轉移後，會最終帶動科學技術的快速升級。美國就是一個例子。」歐陽自遠指的是美國的「阿波羅計劃」。在「阿波羅計劃」中，美國投入了200多億美元，根據若干年後的估算，回報率達1比4-5，即每投入1美元就有4-5美元的回報。而在技術轉為民用方面，我們也嘗到了甜頭。非典時用的紅外體溫儀就是來源於國防和軍事的紅外技術。是否能取得重大科學突破中國科學院院士胡文瑞在接受採訪時提到，對於中國發射月球探測器，國內科學界不少人存在懷疑和反對的態度，因為不太可能在科學上取得重大突破。首先，中國的探測器軌道高度在月球表面200公里，而美國(1998年)、日本(2005年)都在100公里，即使探測儀器水平完全一樣，我們也不能「看」得更細更好。「沒有創新和突破的重複觀測，在科學上是一種浪費。」胡文瑞這樣表達自己的觀點。對此，歐陽自遠並不認同。根據歐陽自遠的說法，我們的月球探測工程是高起點、有特色的。「拿月球的三維景象圖來說，現在世界上還沒有。別的國家的是離散的，有空白，南北極他們沒做好，我們要把它做出來。有了這個圖，能夠幫助我們更好地了解月球的構造。」「此外，我們還將探測月球表面14組具有重要資源意義的元素，而美國只做了5組。這些，都是我們自己獨到的地方。」針對如何面對我國月球探測起步較晚的問題時，歐陽自遠打了個比方：我們還沒學會走路，還在地上爬著呢，而人家已經開始跳芭蕾舞了，我們的技術不比別人高明，但我們可以做得全面一點，完善一點。「如果別人做過的我們都不用做，那麼火車、汽車、飛機都不用做。」氦-3的開發是否必要質疑月球探測的觀點還提到關於月球上的重要元素氦-3的問題。氦-3是一種化學元素，它可以作為核燃料。這種元素在地球上極其稀有，但在月球上卻比比皆是，燃燒效率高是氦-3的重要特點。以中國為例，中國每年需要數百億噸煤，數億噸石油，如果用氦-3來代替，則只需要10噸，整個世界每年也就需要100噸左右。而在月球上，氦-3含量多達100萬至500萬噸，至少可提供人類上萬年的需求。因此，探測月球土壤的厚度與估算氦-3的分布與資源量成為「嫦娥一號」的另一個重要目標。對於氦-3的開發，胡文瑞院士說，從目前的國際報價看，送一公斤物品到近地軌道，目前要花2萬美元，來往月球最少還要翻一兩番。單從能源需要來看，就聚變材料而言，海水裡就有很多氘和氚，而且開採起來很便宜，沒有必要去月球開採。對此，歐陽自遠的看法是，氦-3穩定，它是一種廉價、安全、清潔的能源。根據資料顯示，與氦-3相比，氚和氘的發電效率相當低，而且百分之八十的燃燒能量以放射性中子的形式釋放出來，加重了安全隱患。如果用氦-3和氘發電，產生的放射性物質微乎其微，把核電站建在鬧市區也無須擔心。無輻射的優點還使氦-3成為太空梭的理想燃料，去掉防輻射層的艙體重量減輕，增加了有效負荷。「但我不是說現在去採礦，而是提供一個前景，地球的資源畢竟不是取之不盡的。」歐陽自遠解釋說，「現今的石油儲量能夠供人類再用60年，天然氣是60年左右，煤為100年，但以後我們仍然需要能源。作為科學家來說，必須看到這種前景。」中國人何時攬月？「嫦娥一號」是我國月球探測「繞、落、回」三期工程的第一個階段，也就是「繞」。據歐陽自遠介紹，我國計劃將於2007年前發射第一顆環月衛星。而在第二個階段，將發射月球軟著陸器進行探測。在第三個階段，將進行的是月面軟著陸與採樣返回，通過發射月球軟著陸器，進行探測，並且發射小型採樣返回艙，採集關鍵性月球樣品返回地球。「我相信我們中華民族的登月願望一定能夠實現。」歐陽自遠自信地說。專家資料：歐陽自遠院士，江西上饒人，出生於1935年10月,中國科學院院士，是中國著名的資源與環境、地球化學、比較行星學、天體化學研究專家。自1961年在中國科學院地質所研究生畢業後，他長期從事隕石、宇宙塵、月岩等地外物質方面的研究，曾任中國科學院地球化學所所長、中國科學院資源環境科學局局長等。2003年3月，國家航天局宣布中國將正式啟動代號為「嫦娥工程」的中國月球探測計劃，歐陽自遠成為我國月球探測工程的首席科學家。我國繞月探測工程將完成以下四大科學目標：一，獲取月球表面三維影像。劃分月球表面的基本地貌和構造單元，初步編製月球地質與構造綱要圖，為後續優選軟著陸提供參考依據。二，分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點。對月球表面有用元素進行探測，初步編製各元素的月面分布圖。三，探測月壤特性。探測並評估月球表面月壤層的厚度、月壤中氦－３的資源量。四，探測地月空間環境。記錄原始太陽風數據，研究太陽活動對地月空間環境的影響。
我國衛星繞月探測線路圖我國正式啟動探月計劃幾千年來，中華民族就流傳著「嫦娥奔月」的美麗神話，隨著科技的發展和我國國力的增強，將這一神話變為現實的日子已經為期不遠了。近日，中國國防科工委宣布，我國繞月探測工程現已正式進入實施階段。為此，國家將投資約14億元人民幣，準備於2007年以前發射一顆圍繞月球飛行的衛星「嫦娥一號」。這無疑是令人振奮的好消息，標誌著我國正式啟動了醞釀已久的月球探測計劃，將填補我國深空探測領域的空白，為未來的行星際探測活動奠定堅實的技術基礎。1984年聯合國就通過了《指導各國在月球和其他天體上活動的協定》，我國是該協定的簽約國之一。雖然協定規定月球及其自然資源是人類的共同財產，任何國家、團體和個人不得據為己有，但是俄美等國探月的實踐證明，早探測、早受益是客觀事實。作為世界航天大國，我國在技術上已經具備了開展月球探測的基本條件，理應佔據一席之地。我國探月計劃醞釀了10年我國航天科技工作者早在1994年就進行了探月活動必要性和可行性研究，1996年完成了探月衛星的技術方案研究，1998年完成了衛星關鍵技術研究，以後又開展了深化論證工作。經過10年的醞釀，最終確定我國整個探月工程分為「繞」、「落」、「回」3個階段。第一期繞月工程將在2006年發射探月衛星「嫦娥一號」，對月球表面環境、地貌、地形、地質構造與物理場進行探測。第二期工程時間定為2007年至2010年，目標是研製和發射航天器，以軟著陸的方式降落在月球上進行探測。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動機器人探測著陸區岩石與礦物成分，測定著陸點的熱流和周圍環境，進行高解析度攝影和月岩的現場探測或採樣分析，為以後建立月球基地的選址提供月面的化學與物理參數。第三期工程時間定在2011至2020年，目標是月面巡視勘察與採樣返回。其中前期主要是研製和發射新型軟著陸月球巡視車，對著陸區進行巡視勘察。後期即2015年以後，研製和發射小型採樣返回艙、月表鑽岩機、月表採樣器、機器人操作臂等，採集關鍵性樣品返回地球，對著陸區進行考察，為下一步載人登月探測、建立月球前哨站的選址提供數據資料。此段工程的結束將使我國航天技術邁上一個新的台階。為月球畫像是第一步繞月探測工程是我國月球探測的第一期工程，即研製和發射第一顆月球探測衛星。該星將環繞月球運行，並將獲得的探測數據資料傳回地面。該工程由探月衛星、運載火箭、發射場、測控和地面應用五大系統組成。現已確定探月衛星主要利用「東方紅三號」衛星平台，運載火箭採用「長征三號甲」火箭，發射場選用西昌衛星發射中心，探測系統利用現有航天測控網，地面應用系統由中國科學院負責開發。具體計劃是，「長征三號甲」火箭從西昌發射中心起飛，將「嫦娥一號」衛星送入地球同步轉移軌道後實現星箭分離，衛星最後進入環繞月球南、北極的圓形軌道運行，並對月球進行探測，軌道距離月面的高度為200公里。設計壽命為1年的「嫦娥一號」衛星，將攜帶立體相機、成像光譜儀、激光高度計、微波輻射計、太陽宇宙射線檢測器和低能離子探測器等多種科學儀器，對月球進行探測。它在環月飛行執行任務期間，主要獲取月面的三維影像，分析月面有用元素含量和物質類型的分布特點，探測月球土壤厚度，檢測地月空間環境。其中前3項是國外沒有進行過的項目，第4項是我國首次獲取8萬公里以外的空間環境參數。此外，美國曾對月球上的5種資源進行探測，我國將探測14種，其中重要的目標是月球上的氦—3資源。氦—3是一種安全高效而又清潔無污染的重要燃料，據統計，月球上的氦—3可以滿足人類1萬年以上的供電需求。月球土壤中的氦—3含量可達500萬噸。載人登月將擇機實施就國際上的探月活動來說，從1958年至今，美國進行了9次載人月球探測，其中有6次為載人登月；原蘇聯、美國、日本和歐洲空間局向月球發射的無人探測器共計87個。無人航天器探測月球的主要方式有5種：一是從月球近旁掠過，近距離觀測；二是在月球表面硬著陸，利用撞毀前的短暫時機進行探測；三是成為月球的人造衛星，進行長時期反覆觀測；四是在月球表面軟著陸，進行實地考察；五是在月面軟著陸挖取月岩樣品後，送回地球供科學家們直接研究。其技術難度依次遞增。原蘇聯發射的月球探測器5種方式都用過。美國發射的月球探測器，前4種方式都有。我國從國情實際出發，一方面考慮到可能投入的財力有限，另一方面考慮到前兩種探月方式價值較小，更重要的是我國現有航天技術已經超出了蘇美兩國20世紀50年代末的水平，故而我國探月計劃開始就從第3種方式起步，把繞月探測作為先行。實現月球探測將是我國深空探測零的突破。我國在完成無人航天器探月任務後，將研究載人登月發展規劃，擇機實施載人登月探測以及與有關國家合作共建月球基地。中國探月首席科學家、中科院院士歐陽自遠16日說，我國探月二期工程將發射軟著陸器和月球車。軟著陸器在著陸區進行就位探測，月球車進行巡視探測。歐陽自遠在北京召開的第十一屆環太平洋地區國際空間會議上介紹，中國的探月工程分三步走，即繞月、落月和採樣返回，都屬於不載人探月活動。歐陽自遠說，在中國的第二期月球探測工程中，月球車和軟著陸器將主要完成四大科學目標。探測月球的地形、地貌和地質構造；精細探測月球表面的化學成分和礦物成分；探測月球的內部結構；探測月球的表面環境、對地球的電離層進行極紫外觀測並進行月基的光學天文觀測等。中國航天科技集團總經理張慶偉同時表示，我國今年將發射首顆月球探測衛星。前天，國防科工委主任張雲川接受媒體記者採訪時表示，「嫦娥一號」繞月衛星將在下半年發射飛往月球軌道。張雲川表示，發射時間的選擇對於月球衛星來說是比較苛刻的。為了讓「嫦娥一號」能夠在地球、月球、太陽之間找到最佳的角度，使它比較順利地進入月球軌道，要選擇一個最為有利的發射時間。目前「嫦娥一號」的各項準備工作都在按預定計劃執行，預計會在今年下半年發射升空。全國人大代表、中國航天科技集團公司第六研究院顧問、原黨委書記戴證良2007年03月4日透露，「嫦娥一號」曾計劃今年上半年發射，但是由於一些工作任務環節的因素，將發射時間推遲到下半年，大約會在9月份左右發射。此外，戴證良代表介紹，我國將用於空間站發送的大運載火箭的發動機研製已經完成，目前進入試樣階段，預計明年可以生產使用。他介紹，大運載火箭直徑有5米左右，而現在的運載火箭直徑為3米左右。戴證良介紹，5米的直徑使大運載火箭在內陸地區運輸困難，因此國家已將大運載火箭的發射基地初步定於海南島，便於海上運輸。探秘中國月球車:如何適應月球兇險環境2007年3月31日，我國自行研製的兩款月面巡視探測器(通稱月球車)，首度在上海第三屆中英空間科技合作研討會上公開亮相。這個長得像小鴕鳥一樣的小傢伙究竟將如何在陌生而兇險的月球上保證自己的衣食住行？已經能在沙石中行進自如的月球車能否適應真正的月球環境？又有哪些難關等著科研人員們繼續攻克？帶著這些問題，筆者採訪了國家天文台和中國科學院力學所的相關專家。月球車出現在筆者面前的月球車，金黃的外殼上聳立著一根細長的「脖子」，平平展開的太陽能帆板像是一雙寬大的飛翼，而在「脖子」上方，攝像機鏡頭明亮地反著光，於是遠遠望去，月球車很像一隻顧盼靈活的小鴕鳥。身軀巨大的鴕鳥能在環境惡劣的沙漠中來去自如，這一點一向讓人嘖嘖稱奇。然而與月球車相比，它的能耐不過是「小巫見大巫」。在實驗室現場，這輛高1.5米、長1.2米、寬0.8米的月球車，在細沙中爬坡、越障，都不在話下；當遇到超過30度的斜坡、高於25厘米的石塊或直徑大於2米的撞擊坑時，它更是聰明地懂得選擇繞行。然而，有關專家表示，此次亮相的兩款「月球車」還只是原理樣機，要成為真正意義上的「月球車」，下一步還需攻克一些關鍵技術，如在極端溫差以及相當於地球1/6重力環境下的生存適應、月夜期間能源供應、視覺導航等。種種疑問疑問一：衣———如何防輻射防塵？因為缺乏大氣，登陸後的月球車將完全暴露在多種宇宙射線下，強烈的電磁輻射可能破壞電子遙控系統，這對接收系統的最大接收功率提出了相當高的要求。另外，月球的表面覆蓋著一層厚度不一的月壤，有些地方厚達5到6米。微塵對儀器設備的磨損很有可能影響儀器的工作效率與數據分析的準確程度。難點一：月球輻射環境在地球上很難得到完全真實的模擬。國家天文台科研人員黎耕指出，月球每天都會直接面對超新星與太陽風暴等大量宇宙射線，而當宇宙射線擊中月球表面時，會引發微型的核反應，其結果就是月球表面也產生大批危險的次級輻射。換句話說，月球車等於處在宇宙輻射的「天羅地網」之中，這增加了月球環境的還原難度。難點二：如何在微重力狀況下減少微塵對儀器設備的磨損。由於太陽紫外線輻照的影響，月壤細粒會周期性的升起，而月球重力僅為地球的1/6，月球車行走時更容易帶起大量月壤細粒，進入甚至覆蓋月球車所載儀器設備。為此，美國田納西大學的科學家們提出利用磁場製作月球空氣過濾器的設想。利用多個永久磁鐵產生一個巨大的磁場，以吸附空氣中的月球塵埃微粒。而關掉過濾器，就能把塵土擦掉。專家認為這為我國月球車的研製提供了一些新的思路。疑問二：食———如何抗餓14天？月球自轉一周是28天，因此月球上的一個夜晚相當於地球上的14天。這意味著長達半個月的時間裡，月球車無法指望太陽能供電，它究竟要怎樣開源節流，才能熬過漫長黑夜？突破一：同位素熱源增加能源供給量。我國新研製的月球車將藉助同位素熱源，保證月球車在月夜中的正常運轉。專家指出，這將大大縮小蓄電池的體積，有利於增加單位體積下月球車的能源供給量，幫助其儲備足夠的冬糧。為了說明同位素熱源在縮小蓄電池體積上的優勢，科研人員以某種利用同位素衰變原理髮明的核電池為例，其重量僅為160克，體積僅為18立方毫米，如果換用產生同樣功率的化學電池，則重量幾乎與成人的體重一樣。突破二：月球車在夜晚「縮骨」保溫。據上海航天局專家透露，為了儘可能多地吸收太陽能轉化為能量，日間月球車會伸展雙翼盡量擴大自己與外界的接觸面積，但到了寒冷的夜晚，過大的接觸面積同樣會加快月球車的熱量損失，因此，夜晚的月球車將會跟小動物睡覺一樣縮成一團，將接觸面積減到最小。疑問三：住———如何適應冰火兩重天？由於月球沒有大氣層，溫度的變化全由陽光直接決定，所以日間最高溫度可達150℃，而夜間則會降至零下180℃，晝夜溫差高達330℃；而且因為月壤的熱導率極低，即使在日間，只要月球車的一個部件處在陰影下，陰影中與陰影外的溫差同樣高達300℃，是一個徹底的「冰火兩重天」。難點：巨大溫差對月球車材料提出苛刻要求。由於月球的巨大溫差，月球車材料必須保證自身的工作溫度橫跨300℃。這是月球車下一步研製工作的重點攻關對象之一。參與研製的科研人員尤其指出，過大的溫差會使橡膠迅速老化，因此月球車輪胎將使用特殊材料，克服溫差。疑問四：行———如何在月球上學走路？地月之間38萬公里的距離，使得月球車接收地面指示需要3秒鐘時間，因此月球車在月球上走路，第一就是要學會認路。而月球表面崎嶇不平，除了各種山坡，還有大大小小的石塊兒與隕石坑，這要求月球車還需有一雙好腳力。突破一：採用新型視覺系統。此次展出的月球車，擁有3雙眼睛，其前、後和頂端，各有一架雙目立體相機。其中，位於車頂端的全局導航相機可以360度旋轉。據專家介紹，這三雙「眼睛」能觀察到前方3米以內的地貌，進而自己編輯地圖確定行進路線。而當前方遇到大於30度的斜坡、高於25厘米的石頭、直徑2米以上的月面撞擊坑時，「眼睛」會在3米之外發出預警，指示月球車緊急繞行。突破二：採用獨立驅動的「六輪搖臂式」行走系統。此次在上海展出的無人月球車，針對月球的複雜地貌，採用了獨立驅動的「六輪搖臂式」行走系統。中國科學院力學所科研人員劉兆解釋道，月球車的每個輪子都有自己獨立的驅動系統，使得它們可以自行調整高度，就彷彿人的各個關節，既可以互相協助，又可以獨立運動，「是一位名副其實的『爬行高手』」。難點：重力對月球車行走的制約。月球重力僅為地球的1/6，這使得月球表面的土壤遠比地球上鬆軟，月球車的行進效率會降低。而低重力導致的摩擦係數降低，使得月球上的行走遠比地球上容易打滑，這對月球車的控制系統提出了更高的要求。如何在微重力的環境下保證動作的準確度、提高月球車的行進效率，是科研人員下一步的工作重點之一。
四年內和嫦娥有個約會——對話探月首席科學家對話探月首席科學家歐陽自遠探月計劃與美國巧合記者：記得小學課本中有一篇《月球之謎》，還配有一張1969年人類首次登月的照片。而「嫦娥奔月」、「廣寒宮」等傳說都表明中國人自古就對月球充滿了深厚的感情，中國學者是什麼時候開始研究月球的？歐陽：陸陸續續有40年了。因為沒有條件，我們只能靠搜集和利用別人的資料進行跟蹤研究。記者：1月14日，美國總統布希宣布了新空間計劃，30天後我國公布了首次探月計劃，這是對美國的回應還是一次巧合？歐陽：我國搞探月計劃不是憑空想出來的。人類的航天活動大致有三個方面：應用衛星、載人航天和深空探測。前兩領域我國已經取得了巨大成就，下一步進行深空探測是科學技術發展的一個必然趨勢。其實我國醞釀探月計劃已有10年之久了。1994年我國就提出了探月初步構想，此後的10年間，我們主要是在進行各方面的系統論證，今天提出這個計劃是一步步走過來的。「嫦娥一號」有四大新意記者：與國外相比，探月衛星「嫦娥一號」的科學目標是否有自己的特色？歐陽：探月工程我國是第一次嘗試，比別人晚了40多年，在不完全重複其他國家已做過的工作外，我們還是有一些特色和新意的。記者：哪些新意？歐陽：我們的科學探測主要有4個目標：第一是為月球「畫像」，也就是要通過各種手段獲取月球表面影像和立體圖像。之前，雖然別的國家已做過類似的工作，但圖像中卻存在很多空白區，這次我們的目標是環月衛星要完全覆蓋全部月球，包括從沒有涉足的南北極部分區域；其次，以前美國曾經對月球上5種有用元素做過分布規律與含量的探測，這次我們希望擴大到14種元素，對月球的一些有用資源進行更為全面的前景評估；第三，就是要探測月球表層土壤厚度，這也是國際上第一次進行全月球的月壤厚度探測。獲取厚度數據後，再根據模型估算出月球表面氦3的含量和分布，氦3是今後重要能源之一，所以這項工作很有意義；第四，則要研究地－月空間環境，這對於地球環境和人類社會的發展都是至關重要的。怎麼算出總投資14億元記者：能透露一下「嫦娥一號」究竟什麼時候能升空？歐陽：國家航天局的領導向公眾宣布的發射時間已經很明確了，2007年前發射第一顆環月衛星。可能是2006年，也可能是2007年，但具體哪一年我不能透露，這個我們要保持統一口徑（笑）。記者：也就是說，2007年之前衛星是肯定要發射的？歐陽：當然了。我們已向中央打了包票，就是拼了老命也得完成的！記者：算算也就不到3年的時間，你感到時間緊迫嗎？歐陽：非常緊迫！時間和任務都很明確了，現在我們的研究人員基本上沒有節假日，工作起來沒日沒夜，大家都憋足了勁。記者：我國月球探測第一期工程的總投資為14億元，是怎麼算出來的？歐陽：探月項目的預算過程是嚴格且科學的，也經過了各方的論證。之前我個人一直在強調一句話：「第一次探月工程的花費也就相當於修建兩三公里地鐵的錢」，14億元在北京正好是修建兩公里地鐵，與預算相當。探月計劃回報有多少記者：對於中國發射月球探測器，國內科學界個別人存在懷疑和反對的態度，因為他們認為中國探月不太可能在科學上取得重大突破，你怎麼看？歐陽：目前在中國科技界存在著一種浮躁現象：有點急功近利。打個比方，小孩剛生下來，不讓學趴，不學走，不學跳，就直接逼著他跳芭蕾，這是很不現實的。這是我們第一次搞月球探測，已經比別人晚了40多年，我們提出的科學目標已經有了很多新意，這相當不容易。當然，我們也可以提出更多的科學目標，保證別人都沒有做過，而且是最先進的，但有現實意義嗎？我對科學目標定義的理解是：科學的設想和技術能力的有機結合。僅僅有空想、幻想，卻不能實現，這沒有任何價值。記者：這次探月計劃中有些科學目標是在重複以前別人做過的工作，你怎麼看待這種重複？歐陽：技術的發展是需要繼承的，必要的重複從提高技術和訓練人才考慮，意義重大。目前各國的探月成果資料雖然是公開的，但很多核心和原始的數據我們卻是拿不到的，這就必須要求我們有一些必要的重複。記者：美國在「阿波羅計劃」中投入了200多億美元，但卻帶來巨大經濟效益：最後大約每投入1美元就有4－5美元的回報。在經濟回報方面，我國的探月計劃有什麼詳細的預算嗎？歐陽：要知道，1比4－5的回報也是美國完成「阿波羅計劃」後若干年後估算出的，現在讓我說出回報率具體是多少，這個賬很難算。不過毫無疑問，這種回報肯定是有的！月球探測在火箭、衛星、通訊、測控、遙感、材料、儀器研製等技術方面要求很高，這就需要科研人員去攻關和實現，由此帶動一系列基礎科學和高新技術的發展，這些技術向各方面轉移後，會最終帶動科學技術的快速升級。神州5號載人飛船發射成功，全國人民士氣大受鼓舞，中央還提出了「載人航天精神」的概念，值多少錢？更難以估量了。成功有幾分把握記者：做事難免會有成功和失敗，你對「嫦娥一號」繞月工程的成功有幾分把握？歐陽：40多年來，各國籌劃的90多次月球探測，只有40多次取得了成功，而34次火星探測中約有2/3以失敗告終。我們一直在努力工作，努力把每一個細節做好，做到萬無一失，也堅信一定會成功！非要說出有80%或90%的成功率，很難！誰會算命啊（笑）。記者：如果一旦遇到失敗，我們還會堅持把探月計劃做下去嗎？歐陽：首先，我們堅信會成功，我們也一定會堅持做下去的！月球吸引著整個地球的目光，雖然聯合國簽署的《月球條約》規定月球不屬於任何國家，但卻允許有能力的國家去開發利用。也就是說，誰先開發，誰先得利。問題比知識多100倍記者：據了解，目前參與探月計劃的科研人員中，有不少是近年甚至是近兩三年才轉入這一領域，現在人才方面存在問題嗎？歐陽：對於人才我們永遠是沒有滿足的。不過，人才不等於他把一切都學好了才算是人才。人才需要邊干邊學，邊成長。包括我自己，雖然在專業方面已有40年的研究歷史了，也積累了一些知識，但其實我積累的問題更多，問題甚至能超出知識的100倍，這就需要不斷去學習、解決和進步。擔心過人才流失的問題嗎記者：聽說你有40多個學生在國外工作，絕大多數在美國。而且這次美國「勇氣」號計劃中，有很多非常年輕、能幹的華裔科學家參與了，其中火星著陸系統總工程師也為華裔。聽到這些，你擔心過人才流失的問題嗎？歐陽：不擔心。目前參與探月項目的研究人員都十分努力，每個人都有自己明確的任務，可以不誇張地說他們工作不分白天黑夜。他們都有自己的堅定信念，就是要為國家效力，為民族爭光，推動科學技術的進步，這也是做人的一種基本覺悟。記者：有沒有想過從國外召回一些流失的人才？歐陽：刻意從國外召回人才目前還沒有想過。不過隨著政府不斷調整政策、創造條件，相信在國外的人才會有一大批人主動要求回國加入我們的項目。記者：這次探月計劃會考慮國際合作嗎？歐陽：國際合作是必然的，但我們的合作有自己的原則：一、合作不能受人控制；二、合作一定要為我所用。記者：我國公布探月計劃後，有國家提出要與我們合作嗎？歐陽：到目前，美國、日本、俄羅斯等很多國家和地區都向我國提出了合作意願，相信隨著項目的開展，國際合作會越來越廣泛。再次觸摸月岩，這不是夢想記者：40多年中，對於月球，你完全是進行「紙上談兵」式的研究嗎？歐陽：很幸運！1978年我親手接觸過月球的樣品，並開展過研究。記者：講講當時的經歷吧。歐陽：1978年，當時美國總統卡特的安全事務顧問布熱津斯基訪問中國時，贈送給了當時的國家主席華國鋒一個特殊禮品———一塊小指尖大小的月球岩石樣品。樣品鑄在一個類似於凸透鏡的有機玻璃盒內，看著很大，但其實只有1克的重量。後來華國鋒同志就把樣品轉交給了科研部門要求研究。由於當時全國搞天體的研究人員很少，有關部門很快就找到了我。拿到樣品，我當時就請來了全國大約近百名各方面的研究專家，並制訂了詳細的研究計劃。記者：好像樣品並沒有用完？歐陽：對。1克的樣品雖然很少，但對於做各方面的研究已經足夠。我當時把樣品小心切成了兩塊。一塊用於做研究，另一塊保存了起來。月球畢竟誰都沒去過，後來我就把剩餘的0.5克月岩送給了北京天文館，讓公眾去參觀，現在這塊樣品至今還保存在那裡。記者：研究天體快半個世紀了，你是不是很想在有生之年再次觸摸到月球岩石，而且是由中國人自己採集來的岩石？歐陽：非常想！我們目標也很明確：第三階段中國將在2017年前後完成採集月球樣品並返回地球的工作。我今年才68歲，再次觸摸到月球岩石，對我這不是夢想！畢竟它並不是遙遙無期，而是指日可待了。
歐陽自遠天體化學與地球化學家。原籍江西上饒，1935年生於江西吉安。1956年畢業於北京地質學院。1961年中國科學院地質研究所研究生畢業。中國科學院地球化學研究所研究員。1956年北京地質學院畢業,1961年中科院地質所研究生畢業.現任貴州省科學技術協會主席,中國礦物岩石地球化學學會名譽理事長,中國空間科學學會副理事長,貴州大學名譽校長.北京大學,南京大學,中國科技大學,浙江大學,復旦大學,哈爾濱工業大學,中山大學,上海大學,南昌大學,吉林大學,中國地質大學,中國石油大學,天津理工大學,海南師範大學及成都理工大學兼職教授.歐陽自遠院士負責國內地下核子試驗選場與綜合效應研究,爆後驗證成功,系統開展各類地外物質,月球科學,比較行星學和天體化學研究,是國內天體化學領域的開創者.系統開展各類地外物質（隕石、宇宙塵、月岩）、比較行星學、天體化學與地球化學的研究。建立了鐵隕石成因假說，吉林隕石的形成演化模式與多階段宇宙線照射歷史的理論；提出地球多階段轉變能的新的演化模式，地質體中宇宙塵的判斷標誌；補充並發展了太陽星雲化學不均一性模式與理論；論證中國K/T界面撞擊事件，提出並證實新生代以來6次巨型撞擊誘發地球氣候環境災變的觀點；論證組成地球原始物質的不均一性、地球兩階段形成與多階段演化及對成礦與構造格局的制約，提出地球與類地行星的非均一組成與非均變演化的理論框架。近年來，積极參与並指導了中國月球探測的短期目標與長遠規劃的制訂，是中國月球探測計劃的首席科學家。1991年當選為中國科學院院士（學部委員）。近年來,他積极參与並指導中國月球探測的近期目標與長遠規劃的制訂,具體設計國內首次月球探測的科學目標與載荷配置和第二,三期月球探測的方案與科學目標,是中國月球探測工程的首席科學家.在國內外共發表論文390篇,專著9部,主編專著11部.培養博士,碩士研究生50餘人.
人類登上月球
月球表面
太陽在月球後面，月球邊緣發亮的是太陽的日冕。地球反射的光線照亮了月球局部區域。上部亮點是金星。
月亮一、簡要概述月球月球又稱「月亮」。在望遠鏡發明之前，古代的人們只能在晴朗的夜晚，用眼睛仰望皎潔的明月。看到月亮表面有明有暗，形狀奇特，於是人們就編出如嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉免搗葯等美麗神話。古希臘人則把月球看作美麗的狩獵女神阿爾忒彌斯，並且把女神狩獵時從不離身的銀弓作為月球的天文符號。月球基本上沒有水，也就沒有地球上的風化、氧化和水的腐蝕過程，也沒有聲音的傳播，到處是一片寂靜的世界。月球本身不發光，天空永遠是一片漆黑，太陽和星星可以同時出現。月球上幾乎沒有大氣，因而月球上的晝夜溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方，溫度高達127.25℃；夜晚溫度可低到-183.75℃。由於沒有大氣的阻隔，使得月面上日光強度比地球上約強1／3左右；紫外線強度也比地球表面強得多。由於月球大氣少，因此在月面上會見到許多奇特的現象，如月球上的天空呈暗黑色，太陽光照射是筆直的，日光照到的地方很明亮；照不到的地方就很暗。因此才會看到的月亮表面有明有暗。由於沒有空氣散射光線，在月球上星星看起來也不再閃爍了。月面上到處是裸露的岩石和環形山的側影。整個月面覆蓋著一層碎石粒和浮土。從地球上看到的月球表面有明亮的區域和暗灰色部分。原來明亮的部分是月球表面的山區和高地，暗灰色部分是月球表面的平原。月亮比地球小，直徑是3476公里，大約等於地球直徑的3/11。月亮的表面面積大約是地球表面積的1／14，比亞洲的面積還稍小一些；它的體積是地球的1／49，換句話說，地球裡面可裝下49個月亮。月亮的質量是地球的1／81；物質的平均密度為每立方厘米3.34克，只相當於地球密度的3／5。月球上的引力只有地球1／6，也就是說，6公斤重的東西到限月球上只有1公斤重了。人在月面上走，身體顯得很輕鬆，稍稍一使勁就可以跳起來，宇航員認為在月面上半跳半跑地走，似乎比在地球上步行更痛快。月球是離地球最近的天體，它是圍繞地球運轉的、唯一的天然衛星，它與地球的平均距離約384400公里。月球繞地球運動的軌道是一個隨圓形軌道，其近地點（離地球最近時）平均距離為363300公里，遠地點（離地球最遠時）平均距離為405500公里，相差42200公里。像地球一樣，月球也是南北極稍扁，赤道稍隆起的扁球。它的平均極半徑比赤道半徑短500米，南北極也不對稱，北極區隆起，南極區凹陷約400米。月球在繞地球運動的過程中，還要跟著地球一起繞太陽運動。這就是說，月球繞地球運動一周後，再回到的空間位置已不是原出發點了。由此可見，月球在運動過程中還要參與多種系統的運動。月球的運動和其他天體一樣，月球也處於永恆的運動之中。月球除東升西落外，它每天還相對於恆星自西向東平均移動13°多，因此，月亮每天升起來的時間，都比前一天約遲50分鐘。月亮的東升西落是地球自轉的反映；而自西向東的移動卻是月亮圍繞地球公轉的結果。月亮繞地球公轉一周叫做一個「恆星月」，平均是27天7小時43分11秒。月亮繞地球公轉的同時，它本身也在自轉。月亮的自轉周期和公轉周期是相等的，即1：1，月球繞地球一周的時間為也就是它自轉的周期。月球這種奇特地自轉結果是：月球總以同一半面向著地球，而從地球上永遠看不到月球背面是什麼樣，只有靠探測器才能揭開月背千古之謎，人類的這個願望早在30多年前就已實現了。 當今大型天文望遠鏡能分辯出月面上約50米（相當於14層高樓）的目標。月球在我國古代詩文中有許多有趣的美稱： 玉免（著意登樓瞻玉免，何人張幕遮銀闕——辛棄疾）；夜光（夜光何德，死則又育？——屈原）；素娥（素娥即月亮之別稱——《幼學瓊林》）；冰輪（玉鉤定誰掛，冰輪了無轍——陸遊）；玉輪（玉輪軋露濕團光，鸞佩相逢桂香陌——李賀）；玉蟾（涼宵煙靄外，三五玉蟾秋——方干）；桂魄（桂魄飛來光射處，冷浸一天秋碧——蘇軾）；蟾蜍（閩國揚帆去，蟾蜍虧復團——賈島）；顧菟（陽鳥未出谷，顧菟半藏身——李白）；嬋娟（但願人長久，千里共嬋娟——蘇軾）。此外，月球還有許多別緻的雅號，如玉弓、玉桂、玉盤、玉鉤、玉鏡、冰鏡、廣寒宮、嫦娥、玉羊等。初探月球的奧秘月球是離地球最近一個天體，相距有38.4萬千米。天文學家早已用望遠鏡詳細地觀察了月球，對月球地形幾乎是了如指掌。月球上有山脈和平原，有累累坑穴和縱橫溝壑，但沒有水和空氣，晝夜之間溫差懸珠，一片死寂和荒涼。儘管巨型望遠鏡能分辨出月球上50米左右的目標，但仍不如實地考察那樣清楚。因此，人類派出使者最先探訪的地外天體仍選擇了月球。美國最早於1958年8月18日發射月球探測器，但由於第一級火箭升空爆炸，半途夭折了。隨後又相繼發射3個先鋒號探測器，均告失敗。1959年1月2日，前蘇聯發射月球1號探測器，途中飛行順利，1月4日從距月球表面7500千米的地方通過，遺憾的是未能命中月球。這個探測器重361.3千克，上面裝有當時最先進的通信，探測設備。它在9個月後成為第一顆人造行星飛往太空深處。月球1號發射兩個月後的3月3日，美國發射的先鋒4號探測器，從距月面59000千米的地方飛過，也未擊中月球。月球號探測器從1958年至1976年，前蘇聯發射24個月球號探測器，其中18個完成探測月球的任務。1959年9月12日發射的月球2號，兩天後飛抵月球，在月球表面的澄海硬著陸，成為到達月球的第一位使者，首次實現了從地球到另一個天體的飛行。它載的科學儀器艙內的無線電通信裝置，在撞擊月球後便停止了工作。同年10月4日月球3號探測器飛往月球，3天後環繞到月球背面，拍攝了第一張月球背面的照片，讓人們首次看全了月球的面貌。世界上率先在月球軟著陸的探測器，是1966年1月31日發射的月球9號。它經過79小時的長途飛行之後，在月球的風暴洋附近著陸，用攝像機拍攝了月面照片。這個探測器重1583千克，在到達距月面75千米時，重100千克的著陸艙與探測器本體分離，靠裝在外面的自動充氣氣球緩慢著陸成功。1970年9月12日發射的月球16號，9月20日在月面豐富海軟著陸，第一次使用鑽頭採集了120克月岩樣口 ，裝入回收艙的密封容器里，於24日帶回地球。1970年11月10日，月球17號載著世界上第一輛自動月球車上天。17日在月面雨海著陸後，月球車1號下到月面進行了10個半月的科學考察。這輛月球車重756千克，長2.2米，寬1.6米，裝有電視攝像機和核能源裝置。它在月球上行程10540米，考察了8千平方米月面地域，拍攝了200幅月球全景照片和20000多張月面照片，直到1971年10月4日核能耗盡才停止工作。1973年1月8日發射月球21號，把月球車2號送上月面考察取得更多成果。最後一個月球24號探測器於1976年8月9日發射，8月18日在月面危海軟著陸，鑽采並帶回170克月岩樣品。至此，前蘇聯對月球的無人探測宣告完成，人們對月球的認識更加豐富和完整了。徘徊者，勘測者探測器美國繼前蘇聯之後，先後發射了9個徘徊者號和7個勘測者號月球探測器。徘徊者探測器樣子像個大蜻蜓，長3米，兩翼太陽能電池板展開4.75米。探測儀器裝在前部，電視攝像機放在尾部。勘測者探測器有3隻腳，總重達1噸，裝有當時最先進的探測設備。最初5個徘徊者探測器均無建樹，直到1964年1月30日發射的徘徊者6號才在月面靜海地區著陸。但由於電視攝像機出現故障，沒有能夠拍回照片。同年7月28日徘徊者7號發射成功，在月面雲海著陸，拍攝到4308張月面特寫照片。隨後1965年2月17日發射的徘徊者8號和3月24日發射的徘徊者9號，都在月球上著陸成功，並分別拍回7137張和5814張月面近景照片。1966年5月30日發射勘測者1號新型探測器，經過64小時的飛行，在月面風暴洋軟著陸，向地面發回11150張月面照片。到1968年1月1日發射的7個勘測者探測器中，有2個失敗，5個成功。後來，美國又發射了5個月球軌道環行器，為阿波羅載人登月選擇著陸地點提供探測數據。經過這一系列的無人探測之後，月球的廬山真面目顯露出來了。自1969年7月16日美國「阿波羅11號」飛船首次實現載人登月以來。根據對月球的多次實地勘探和對從月球帶回的岩石、土壤進行分析研究的結果，人類對月球的面貌已有了較多的了解。科學家認為，月球上的岩石比地球上的還要古老，月球和地球幾乎是由同樣的化學元素構成的，只是組成的成分有所不同。例如，月岩所含的鈣和鋁比地球上的岩石，其含量要高，月球沒有磁場，其外殼比較穩定，近30億年以來幾乎沒什麼變化。儘管天文學家早就認為，月球體態嬌小，引力柔弱(為地球的1／6)，根本不具備縛住大氣的能力，在向陽面的高溫下，任何氣體分子都會輕而易舉地達到脫離速度而逃之夭夭。但對月球的實測表明，月球表面並不是沒有任何大氣的不速之國，只是大氣層太稀薄，表面大氣壓僅為2X10「巴，而且大氣成份比較複雜，隨時空多變，通常在黑夜時的大氣成份主要由40%的氬、40%的氖和20%的氦組成，到日出時還會加入極少量的甲烷和氨等，有些地區的大氣中還會發現極微量的氫、氡、鈉、釙和鉀原子等。美國科學家日前宣稱，月球上有冰存在，這就可能為探索月球奧秘的人們提供飲用水，也可將冰分解為氫和氧，從而為火箭提供燃料。從實地勘探中發現，月球上總共有30多萬座環形山，星羅棋布，彼此環抱，最大的環形山，直徑近300千米、海拔高達6000米以上，十分壯觀。遺憾的是，由於月球上沒有水源，這些山都是光禿禿的，寸草不生，十分荒涼。顯然，要想使如此荒漠的月球世界成為適合於生物生存的天堂，最終變成一個生機勃勃、萬物競存、鳥語花香的天上人間，當務之急是必須解決月球上的供水問題。多年來，科學家們已提出過多種設想。有一個解決辦法是：採掘月球上儲存量極為豐富的氧化鐵，用太陽能熔化爐進行熔煉，使其放出大量的氧，與運輸飛船從太空中收集製取的液態氫相結合，來生成供月球開發需要的水。這種在月球和太空就地取材，合成制水的方案，從原理上是可行的，但要實施這一巨大的工程，決不是輕而易舉的，涉及到能源、採掘、運輸、生活等一系列問題需要配套解決。對人類最富吸引力的，是月球土壤中含有大量的氣體狀的「氦-3」，這是一種比目前地球上核電站所用的氘原料的放射性要低得多的核材料。「氦-3」原本大量存在於太陽噴射出來的高能粒子流(太陽風)中，在幾乎沒有大氣的月球上，「太陽風」直接降落下來，久而久之，在月面的沙粒、岩石中，大約集聚有上100萬噸這種材料，若能進行大量開採，不但可供月球開發所需能源，還可為21世紀地球核聚變提供用之不竭的核能原材料。月球的白天和夜間持續時間都長達半月之久，白天氣溫最高達127℃，夜間溫度又低達零下183度，如此酷熱嚴寒而又溫差劇變的氣候，是月球上沒有人煙和生命的另一個重要原因。俄羅斯科學家已對如何利用月球上的土壤和岩石製造水泥等建築材料，然後利用這些材料建築一座可以調節室溫，使其適合於人類居住的生活基地作過長期研究。有一個方案是，他們通過對月球的一些實測數據進行分析，認為月球很可能是一個空心球體。基於這一認識，有朝一日，就可在月球表面打一條通道，進入月球地殼深處的「地下月宮」，在那裡建造一座適於人類居住的「地下城」。這樣，乘坐飛船奔月的旅遊者，可在這座「地下城」找到過夜的旅館。科技工作者就可以這座地下城為基地從事月球資源勘探、太空產品生產、天文觀測等活動。在「地下月宮」這個永久基地未建成之前，科學家建議可以先在地球上製成一些預製塑模構件，形成一個自動豎升的巨形圓筒。事先裝配好後，用宇宙運輸船送到月球表面，圓筒在月球表面一登陸即自動分成兩半打開，並自動形成一座多層結構的建築物，作為初登月球「志願者」的臨時居所。（新浪科技）二、月球的誕生月球誕生之謎月球最初是如何形成的呢?在科學界這是一個大有爭議的問題，目前大致有三種理論。「俘虜」理論：有些科學家認為，月球原是一顆流星，當它在宇宙空間漫無邊際飛行時，偶然進入地心引力範圍，受到地球引力的約束，因而才意外地納入了地球軌道。不過，近幾年來，有不少人引用天體力學來反對這一說法。「分裂」理論：持這一說法的科學家認為，月球是從一片熾熱旋轉的雲狀物包圍著的地球中分裂出來的，因而月球是地球的「孩子」。然而從「阿波羅」號宇宙飛船上幾次帶回來的資料表明，月球和地球的組成成分卻是大不相同的。「碰撞」理論：該理論認為，約45億年前，一個比火星更大的行星，以每小時4000公里的飛行速度猛然撞擊早期的地球，力度如此之大，以致這個行星的鐵質核一直撞到了我們地球的中心。碰撞結果是產生巨大爆炸，伴隨有6000攝氏度以上的高溫。地球在爆炸的衝擊下變了形，這個採取「自殺行為」的巨大天體的大部分與地球融合，只有一部分作為熾熱的蒸汽與其他碎片一道洶湧地噴射入外層空間，後來這些蒸汽冷卻下來並凝固成塵埃，塵埃與其他碎片混雜在一起形成了一個核，這個核後來凝聚成團，我們的鄰居——灰色的月球從此誕生了。科學家們正藉助於新型的超級計算機來模擬宇宙空間所發生的這一奇特碰撞，以求驗證該理論。月球起源新說月球來自哪裡？這是一個人們在不斷探求的問題，近年來，隨著行星演化理論的飛躍發展以及現代電腦技術的廣泛應用，又出現了一種月球起源的新學說，叫做新俘獲說。從行星演化看月球起源近幾年來，科學家們以現代行星演化理論為基礎，用計算機計算了在太陽系形成的初期，作用於太陽、地球、月亮三者之間的力以後，得出了一種新的月球起源學說。科學家們認為，月球是在地球形成的初期，在地球的引力範圍內被地球所俘獲的；而這種現象在當時又是極為普遍的現象。這種新學說，即所謂新俘獲說。新俘獲說與過去的舊俘獲說不同。舊說僅從地球引力來考慮月球起源；而新說是從整個太陽系行星形成過程來研究月球起源的。新說認為太陽系八大行星及若干衛星，包括月球在內，都起源於原始太陽系星雲。原始太陽系星雲是46億年前在原始太陽周圍形成的一片薄圓盤狀星雲。星雲中含有固體微粒子。大量微粒子逐漸集聚在星雲赤道平面上，形成一片很薄的固體粒子層，隨著微粒子密度的加大，自身引力也越來越強，到一定程度其穩定性便遭到破壞，粉碎成半徑為5公里左右的很多小天體，即小行星。整個太陽系起初是由約一兆個小行星構成的。無數小行星在星雲氣體中圍繞太陽旋轉，互相碰撞，逐漸凝聚成長，形成大小不同的行星。我們的地球就是這樣，大約經過一千萬年才長成現在這麼大的。行星是在星雲氣體中成長的。地球的幼年時期周圍覆蓋著濃厚的星雲氣體，這種氣體叫做原始大氣。由於當時太陽活動特別激烈，強大的太陽風逐漸吹散原始大氣，後來包圍地球的原始大氣也逐漸稀薄，飄散掉。月球也起源於原始太陽系星雲，與地球演化過程大體相同。月球是在地球剛到成年，原始大氣開始逸散之際飛近地球引力圈的，這樣便成了地球的俘虜。俘獲月球的四種力月球進入地球引力圈後，受到很多力的作用才留在衛星軌道上繞行。俘獲月球主要有四種力，即地球引力、太陽引力、潮汐力和原始大氣的阻力。一般來說，飛進地球引力圈的小天體，包括月球在內受到最大的力就是地球引力。然而，僅有地球引力，俘獲後的小天體軌道未呈橢圓形。地球引力加上太陽引力之後，使小天體軌道有了改變。在地球和太陽引力作用下，進入地球引力圈內的小天體的軌道也不完全是橢圓形的，而且飛行若干周之後必然脫離引力圈跑掉，不可能留在衛星軌道上。但是，月球並未脫離地球引力圈跑掉，這是由於原始大氣的阻力在起作用。地球引力圈內的原始大氣阻力對飛來的月球起了急劇的制動作用，使月球失去一部分能量，軌道半徑變小，便跑不掉了。如此說來，月球因受大氣阻力作用軌道半徑越來越小，豈不是早晚也得掉到地球上來，與地球相撞嗎?不必擔心，當月球飛進地球引力圈時，原始大氣已開始逐漸飄散，月球所受的大氣阻力越來越小，原始大氣消失後，月球所受阻力也隨之消失，因而軌道半徑沒有變小，也沒有與地球相撞。大氣阻力消失後，還有潮汐力在起作用。在潮汐力作用下，月球公轉速度加快，離心作用強化，軌道反而向外推移。通過觀測得知，目前月球軌道半徑事實上每年大約增加3厘米。在上述四種力的作用下，使月球在被俘後既未掉到地球上來，也沒跑到引力圈外去，始終在衛星軌道上運行，與地球長期相伴。俘獲是普遍現象行星俘獲小天體是行星演化進程中的一種普遍現象，不僅地球這樣，太陽系其他行星也有這種現象。不少行星都各有自己的衛星，就是最好的說明。地球在形成過程中，曾有許多小天體飛到引力圈內來，其中一部分小天體直接與地球相撞，其餘大部分在繞地球飛行期間，因原始大氣強大阻力使軌道半徑變小，最後終於落到原始地球上來。地球是在不斷「吞掉」這些飛來的小天體當中成長起來的。月球被俘獲時間比其他小天體都晚，月球是在地球凝聚末期、原始大氣逸散初期被俘的。月球被俘的最初10—100年期間，和其他小天體一樣，軌道半徑也在縮小，但原始大氣消失後，月球軌道半徑有了改變，月球後來的離心傾向使它倖存下來，免被地球「吞掉」。法國科學家F·米古納曾對月球被俘後軌道變化的趨勢作了計算，計算結果如附圖所示。從附圖上可以看出，剛被俘的月球距離地球較近，1千萬年後月球軌道半徑為地球半徑的20倍，1億年後為35倍，46億年後達到60倍，即現在的位置。自從俘獲月球後，地球幾乎再也沒有俘獲其他小天體。因為已有月球繞地球飛行，如果再有其他小天體飛來，依據天體力學原理，不會處於穩定狀態，它不是掉到地球上來，就是飛出去，再不就是落到月球上去。所以，地球只有月球一個衛星陪伴。俘獲現象是普遍的，整個太陽系行星都是如此，只有金星是個例外。金星的自轉速度很慢，約250天自轉一周，不可能俘獲行星，因此至今還孑然一身漫遊在天空。新俘獲說從行星演化的整體上闡明了月球的起源以及被俘經過，是目前解釋月球起源問題最有權威的學說。但這一新學說還有一些尚待研究的問題，例如，沒有原始大氣阻力能否俘獲衛星?順行性衛星和逆行性衛星的被俘有何不同?等等。經過科學家們的反覆研究，人類對地球起源問題必將有一個正確而全面的認識 。（中國科協信息中心提供 ）原始行星與地球相撞形成了月球8月16日的《自然》雜誌上公布了科學家用計算機模擬月球形成過程的成果。據他們的模型，月球是在46億年前太陽誕生後不到1億年時，由一個火星大小的物體撞擊地球產生的。這個模型的研究者卡那珀描述了這一驚心動魄的過程：一個黑暗的比地球大不到一倍半的原始行星在運行中和地球相遇，從側面給了地球一擊，使地球繞自己的軸旋轉起來，撞擊的衝擊力從地球的外層和這個無名撞擊物上撕下了部分物質，其中大約一半最後形成了月球。另一些被撕下來的物質被加熱到不可想像的程度，蒸發後膨脹一、月球的幾大謎團月球起源之謎：目前，人類關於月球的起源，一共提出了三種假說，月球被捕獲說、地月同源說和地球分裂說。到目前為止，三種假說都沒有取得強有力的證據，因此產生了第四種假說「月球 」月球年齡之謎：從月球帶回的岩石標本，可據以測定月球的年齡。經分析發現，與地球上90%年齡最大的岩石相比，月球岩石99％的年齡更長。1973年，世界月球研討會上曾測定一塊月球岩石年齡為53億歲，而地球上最古老的岩石是37億歲。有些科學家提出，在地球形成之前，月球早已在星際空間形成了。另外，還有月球環形山形成之謎、月球土壤的年歲比岩石年歲更大之謎、月球受撞擊發出巨響之謎、月球上不銹鐵之謎、乾燥的月球上大量水氣之謎等。二、不少文獻記載，月亮並非自古就有●古代美洲瑪雅人留下了極發達的文化，可是在他們的始於大洪水之前的《編年史》中，人們奇怪地發現，裡面竟然沒有關於月亮的記載。●距今大約4000年左右，亞歷山大里亞大圖書館的第一位館長在他留下的文獻中這樣寫道：「古時，地球的天空中看不到月亮。」●《金史·天文志》中記載了一條十分驚人的資料：「太宗天會十一年十五月乙丑，月忽失行而南，頃之復故。」意思是：金太宗天會十一年（公元1133年）五月（公曆6月）乙丑日（15日），月亮忽然偏離了運行軌道，向南而去，不一會，又回到原來的軌道上。三、與月亮有關的神話傳說●中國關於月亮的神話最早載於《山海經》《楚辭》《淮南子》等古籍中。●關於月亮，民間流傳著許多傳說和神話故事。其中有嫦娥奔月、朱元璋抗元起義等故事。●傳說月亮里有一棵高五百丈的月桂樹。漢朝時有個叫吳剛的人，醉心於仙道而不專心學習，被貶到月亮上砍月桂，但月桂隨砍隨合，後世因而得以見到吳剛在月中無休止砍伐月桂的形象。四、我國古代關於月亮的富有幻想色彩的詩歌●夜光何德，死則又育？厥利維何，而顧兔在腹？（屈原《楚辭·天問》）（意思是：月亮具有什麼特性，消亡了又再長起？那好處是什麼，而撫育一個兔兒在懷裡？）●斫卻月中桂，清光應更多。（杜甫《一百五十夜對月》）●老兔寒蟾泣天色，雲樓半開壁斜白。玉輪軋露濕團光，鸞佩相逢桂香陌。（李賀《夢天》）●可憐今夕月，向何處，去悠悠？是別有人問，那邊才見，光影東頭？是天外，空汗漫，但長風浩蕩送中秋？飛鏡無根誰系？姮娥不嫁誰留？謂經海底問無由，恍惚使人愁。怕萬里長鯨，縱橫觸破，玉殿瓊樓。蝦蟆故堪浴水，問云何玉兔解沉浮？若道都齊無恙，云何漸如鉤？（辛棄疾《木蘭花慢》）五、賞月佳對●月月月明，八月月明明分外；山山山秀，巫山山秀秀非常。●中秋賞月，天月圓，地月缺；遊子思鄉，他鄉苦，本鄉甜。●天上月圓，人間月半，月月月圓逢月半；今宵年尾，明日年頭，年年年尾接年頭。●北斗七星，水底連天十四點；南樓一雁，月中帶影一雙飛。●樓高但任雲飛過；池小能將月送來。●滿地花陰風弄影；一亭山色月窺人。●水憑冷暖，溪間休尋何處來源，詠曲駐斜暉，湖邊風景隨人可；月自圓缺，亭畔莫問當年初照，舉杯邀今夕，天上嫦娥認我不？六、月亮的美稱與雅號玉兔、夜光、素娥、冰輪、玉輪、玉蟾、桂魄、蟾蜍、顧兔、嬋娟、玉弓、玉桂、玉盤、玉鉤、玉鏡、冰鏡、廣寒宮、嫦娥、玉羊等。(1)因初月如鉤，故稱銀鉤、玉鉤。(2)因弦月如弓，故稱玉弓、弓月。(3)因滿月如輪如盤如鏡，故稱金輪、玉輪、銀盤、玉盤、金鏡、玉鏡。(4)因傳說月中有兔和蟾蜍，故稱銀兔、玉兔、金蟾、銀蟾、蟾宮。(5)因傳說月中有桂樹，故稱桂月、桂輪、桂宮、桂魄。(6)因傳說月中有廣寒、清虛兩座宮殿，故稱廣寒、清虛。(7)因傳說為月亮駕車之神名望舒，故稱月亮為望舒。(8)因傳說嫦娥住在月中，故稱月亮為嫦娥。(9)因人們常把美女比作月亮，故稱月亮為嬋娟。七、月球外星文明的傳說●傳說，登上月球的阿姆斯特朗，在和代號休斯敦的指揮中心聯繫時，突然吃驚地說：「這些東西大得驚人！天哪！簡直難以置信，我要告訴你們，這裡有其他宇宙飛船，它們排列在火山口的另一側，他們在月球上，他們正在注視著我們……」此時，電訊信號突然中斷。阿姆斯特朗看到了什麼？●1968年12月21日，美國在肯尼迪航天中心向月球發射了第一艘探測飛船，當這艘飛船進入月球軌道之後，宇航員在100公里高空用望遠鏡照相機拍攝了第一張月球背面照片。許多年後，人們在研究這些照片的時候意外發現，在火山口中有一個巨大的圓形物體，它十分規則，不像是自然之物，看上去好像正在著陸或起飛。●從「阿波羅」8號開始，10號、11號、16號、17號都曾目擊或拍攝過月面不明飛行物的照片，甚至早在1966年，美國的「月球軌道環形飛行器」2號就發現，在月面上有一些排列有序的12～23米高的塔狀建築物，隨後，前蘇聯的宇宙飛船也發現了這些建築。【月亮的別稱】月亮是古詩文提到的自然物中最突出的被描寫的對象。它的別稱可分為： (1)因初月如鉤，故稱銀鉤、玉鉤。(2)因弦月如弓，故稱玉弓、弓月。(3)因滿月如輪如盤如鏡，故稱金輪、玉輪、銀盤、玉盤、金鏡、玉鏡。(4)因傳說月中有兔和蟾蜍，故稱銀兔、玉兔、金蟾、銀蟾、蟾宮。(5)因傳說月中有桂樹，故稱桂月、桂輪、桂宮、桂魄。(6)因傳說月中有廣寒、清虛兩座宮殿，故稱廣寒、清虛。(7)因傳說為月亮駕車之神名望舒，故稱月亮為望舒。(8)因傳說嫦娥住在月中，故稱月亮為嫦娥。(9)因人們常把美女比作月亮，故稱月亮為嬋娟。參考書目和推薦網站：《自然科學寶庫》（太陽·月球·星球卷）《億萬個為什麼》（天文地理卷）《牛津現代科技大百科》（宇宙科學卷）《新編十萬個為什麼》（天文卷）《當代博物館叢書》（天文博物館卷）《從地球到月球》（凡爾納）《月球人》（彼埃爾·布勒）《飛向月球》（J.普特卡梅）參考資料：百度知道月球的正面與背面:正面:http://hiphotos.baidu.com/eriol1987/pic/item/475fd562fc52f5dde6113a60.jpg背面:http://hiphotos.baidu.com/eriol1987/pic/item/ddff85359fbaf71191ef3960.jpg物質介紹：月球俗稱月亮，也稱太陰。月球的年齡大約也是46億年，它與地球形影相隨，關係密切。月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60-65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核，月核的溫度約為1000度，很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里，是地球的3/11。體積只有地球的1/49，質量約7350億億噸，相當於地球質量的1/81，月面的重力差不多相當於地球重力的1/6。月球上面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時，以為發暗的地區都有海水覆蓋，因此把它們稱為「 海 」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈，那裡層巒疊嶂，山脈縱橫，到處都是星羅棋布的環形山。位於南極附近的貝利環形山直徑295公里，可以把整個海南島裝進去。最深的山是牛頓環形山，深達8788米。除了環形山，月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現，別有一番風光。月球的正面永遠向著地球。另一方面，除了在月面邊沿附近的區域因天秤動而間中可見以外，月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測器的年代，月球的背面一直是個未知的世界。月球背面的一大特色是它幾乎沒有月海這種較暗的月面特徵。而當探測器運行至月球背面時，它將無法與地球直接通訊。軌道資料平均軌道半徑 384,400千米軌道偏心率 0.0549近地點距離 363,300千米遠地點距離 405,500千米平均公轉周期 27天7小時43分11.559秒平均公轉速度 1.023千米/秒軌道傾角 在28.58°與18.28°之間變化(與黃道面的交角為5.145°)升交點赤經 125.08°近地點輻角 318.15°物理特徵赤道直徑 3,476.2 千米兩極直徑 3,472.0 千米扁率 0.0012表面面積 3.976×107平方千米扁率 0.0012體積 2.199×1010 立方千米質量 7.349×1022 千克平均密度 水的3.350倍赤道重力加速度 1.62 m/s2地球的1/6逃逸速度 2.38千米/秒自轉周期 27天7小時43分11.559秒（同步自轉）自轉速度 16.655 米/秒（於赤道）自轉軸傾角 在3.60°與6.69°之間變化(與黃道的交角為1.5424°)反照率 0.12滿月時視星等 -12.74表面溫度(t) -233~123℃ （平均-23℃）大氣壓 1.3×10-10 千帕月球約一個農曆月繞地球運行一周，而每小時相對背景星空移動半度，即與月面的視直徑相若。與其他衛星不同，月球的軌道平面較接近黃道面，而不是在地球的赤道面附近。相對於背景星空，月球圍繞地球運行(月球公轉)一周所需時間稱為一個恆星月；而新月與下一個新月（或兩個相同月相之間）所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恆星月長是因為地球在月球運行期間，本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。因為月球的自轉周期和它的公轉周期是完全一樣的，我們只能看見月球永遠用同一面向著地球。自月球形成早期，月球便一直受到一個力矩的影響引致自轉速度減慢，這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此，部分地球自轉的角動量轉變為月球繞地公轉的角動量，其結果是月球以每年約38 毫米的速度遠離地球。同時地球的自轉越來越慢，一天的長度每年變長15 微秒。月球對地球所施的引力是潮汐現象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道，所謂的同步自轉並非嚴格。由於月球軌道為橢圓形，當月球處於近日點時，它的自轉速度便追不上公轉速度，因此我們可見月面東部達東經98度的地區，相反，當月處於遠日點時，自轉速度比公轉速度快，因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為天秤動。又由於月球軌道傾斜於地球赤道，因此月球在星空中移動時，極區會作約7度的晃動，這種現象稱為天秤動。再者，由於月球距離地球只有60地球半徑之遙，若觀測者從月出觀測至月落，觀測點便有了一個地球直徑的位移，可多見月面經度1度的地區。這種現象稱為天秤動。嚴格來說，地球與月球圍繞共同質心運轉，共同質心距地心4700千米（即地球半徑的2/3處）。由於共同質心在地球表面以下，地球圍繞共同質心的運動好像是在「晃動」一般。從地球北極上空觀看，地球和月球均以迎時針方向自轉；而且月球也是以迎時針繞地運行；甚至地球也是以迎時針繞日公轉的。很多人不明白為甚麼月球軌道傾角和月球自轉軸傾角的數值會有這麼大的變化。其實，軌道傾角是相對於中心天體（即地球）而言的，而自轉軸傾角則相對於衛星（即月球）本身的軌道面。在這個定義習慣很適合一般情況（例如人造衛星的軌道）而且是數值相當固定的，但月球卻非如此。月球的軌道平面（白道面）與黃道面（地球的公轉軌道平面）保持著5.145 396°的夾角，而月球自轉軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球並非完美球形，而是在赤道較為隆起，因此白道面在不斷進動（即與黃道的交點在順時針轉動），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期間，白道面相對於地球赤道面（地球赤道面以23.45°傾斜於黃道面）的夾角會由28.60°（即23.45° 5.15°） 至18.30°（即23.45°- 5.15°）之間變化。同樣地，月球自轉軸與白道面的夾角亦會介乎6.69°（即5.15° 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球軌道這些變化又會反過來影響地球自轉軸的傾角，使它出現±0.002 56°的擺動，稱為章動。白道面與黃道面的兩個交點稱為月交點－－其中升交點（北點）指月球通過該點往黃道面以北；降交點（南點）則指月球通過該點往黃道以南。當新月剛好在月交點上時，便會發生日食；而當滿月剛好在月交點上時，便會發生月食；月球的周期 名稱 Value (d) 定義恆星月 27.321 661 相對於背景恆星朔望月 29.530 588 相對於太陽（月相）分點月 27.321 582 相對於春分點近點月 27.554 550 相對於近地點交點月 27.212 220 相對於升交點月球軌道的其它特徵 名稱 數值 (d) 定義默冬章 (repeat phase/day) 19 年平均月地距離 ~384 400 千米近地點距離 ~364 397 千米遠地點距離 ~406 731 千米軌道平均偏心率 0.0549003交點退行周期 18.61 年近地點運動周期 8.85 年食年 346.6 天沙羅周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天軌道與黃道的平均傾角 5°9"月球赤道與黃道的平均傾角 1°32"人類登月探索：第一件到達月球的人造物體是前蘇聯的無人登陸器月球2號，它於1959年9月14日撞向月面。月球3號在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。月球9號則是第一艘在月球軟著陸的登陸器，它於1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。另外，月球10號於1966年3月31日成功入軌，成為月球第一顆人造衛星。在冷戰期間，美利堅合眾國和前蘇聯一直希望在太空科技領先對方。這場太空競賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時進入高潮。美利堅合眾國阿波羅11號的指令長尼爾·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人，而尤金·塞爾南則是最後一個站立在月球上的人，他是1972年12月阿波羅17號任務的成員。參看: 月球宇航員列表阿波羅11號的太空人留下了一塊9英吋乘7英吋的不鏽鋼牌匾在月球表面，以紀念這次登陸及為有可能發現它的其他生物提供一些資料。牌匾上繪有地球的兩面，並有三名太空人及當時美利堅合眾國總統尼克遜的簽署。6次的太陽神任務及3次無人月球號任務（月球16、20、24號）把月球上的岩石及土壤樣本帶回地球。在2004年2月，美利堅合眾國總統喬治·沃克·布希提出於2020年前派人重新登月。歐洲航天局及中華人民共和國亦有計劃發射探測器前往月球。歐洲的Smart 1探測器於2003年9月27日升空，並於2004年11月15日進入繞月軌道。它將會勘察月球環境及製作月面X射線地圖。中華人民共和國亦積極開展探月計劃，並尋求開採月球資源的可行性，尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來地球能源的元素。有關中華人民共和國探月計劃，見嫦娥工程條目。日本及印度亦不甘後人。日本已初步訂出未來探月的任務。日本的宇宙航空研究開發機構甚至已著手計劃的有人的月球基地。印度則會先發射無人繞月探測器Chandrayan。有關月亮的神話：在中華人民共和國古代神話中，關於月亮的故事數不勝數。在古希臘神話中，月亮女神的名字叫阿爾忒彌斯，她是太陽神阿波羅的孿生妹妹，同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的月牙兒，象徵著阿爾忒彌斯的神弓。月球是地球唯一的天然衛星，是距離我們最近的天體，它與地球的平均距離約為384401千米。它的平均直徑約為3476千米，比地球直徑的1/4稍大些。月球的表面積有3800萬千米，還不如我們亞洲的面積大。月球的質量約7350億億噸，相當於地球質量的1/81，月面重力則差不多相當於地球重力的1/6。月球的軌道運動 月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱「白道」。白道平面不重合於天赤道，也不平行於黃道面，而且空間位置不斷變化。周期173日。月球的自轉 月球在繞地球公轉的同時進行自轉，周期27.32166日，正好是一個 恆星月，所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱「同步自轉」，幾乎是衛星世界的普遍規律。一般認為是行星對衛星長期潮汐作用的結果。天平動是一個很奇妙的現象，它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因：１。在橢圓軌道的不同部分，自轉速度與公轉角速度不匹配。 ２。白道與赤道的交角。月球的物理狀況---月面的地形主要有：環形山 這個名字是伽利略起的。它是月面的顯著特徵，幾乎布滿了整個月面。 最大的環形山是南極附近的貝利環行山，直徑295千米，比海南島還大一點。小的環行山甚至可能是一個幾十厘米的坑洞。直徑不小於1000米的大約有33000個。占月面表面積的 7-10%。有個日本學者1969年提出一個環形山分類法，分為克拉維型（古老的環形山，一般都面目全非，有的還山中有山）哥白尼型（年輕的環形山，常有「輻射紋」，內壁一般帶有同心圓狀的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德形（環壁較低，可能從哥白尼型演變而來 ）碗型和酒窩型（小型環形山，有的直徑不到一米）。月海 肉眼所見月面上的陰暗部分實際上是月面上的廣闊平原。由於歷史上 的原因，這個名不副實的名稱保留到了現在。已確定的月海有22個，此外還有些地形稱為「月海」或「類月海」的。公認的22 個絕大多數分布在月球正面。背面有3個，4個在邊緣地區。在正面的月海面積略大於50%，其中最大的「風暴洋」 面積越五百萬平方公里，差不多九個法國的面積總和。 大多數月海大致呈圓形，橢圓形，且四周多為一些山脈封閉住，但也有一些海是連成一片的。除了「海」以外，還有五個地形與之類似的「湖」----夢湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖，但有的湖比海還大，比如夢湖面積7萬平方千米，比汽海等還大得多。 月海伸向陸地的部分稱為「灣」和「沼」，都分布在正面。灣有五個：露灣、暑 灣、中央灣、虹灣、眉月灣；沼有腐沼、疫沼、夢沼三個，其實沼和灣沒什麼區別。月海的地勢一般較低，類似地球上的盆地，月海比月球平均水準面低1-2千米，個別最低的海如雨海的東南部甚至比周圍低6000米。月面的返照率（一種量度反射太陽光本領的物理量）也比較低，因而看起來現得較黑。月陸和山脈 月面上高出月海的地區稱為月陸，它一般比月海水準面高2-3千 米，由於它返照率高，因而看來比較明亮。在月球正面，月陸的面積大致與月海相等但在月球背面，月陸的面積要比月海大得多。 從同位素測定知道月陸比月海古老得多，是月球上最古老的地形特徵。在月球上，除了犬牙交差的眾多環形山外，也存在著一些與地球上相似的山脈。 月球上的山脈常借用地球上的山脈名，如阿爾卑斯山脈，高加索山脈等等，其中最長的山脈為亞平寧山脈，綿延1000千米，但高度不過比月海水準面高三，四千米。 山脈上也有些峻岭山峰，過去對它們的高度估計偏高。現在認為大多數山峰高度與地球山峰高度相仿，最高的山峰（亦在月球南極附近）也不過9000米和8000米。月面上6000米以上的山峰有6個，5000-6000米20個，4000-5000米則有80個，1000米以 上的有200個。月球上的山脈有一普遍特徵：兩邊的坡度很不對稱，向海的一邊坡度甚大，有時 為斷崖狀，另一側則相當平緩。除了山脈和山群外，月面上還有四座長達數百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在 月海中，這種峭壁也稱「月塹」。月面輻射紋 月面上還有一個主要特徵是一些較「年輕」的環形山常帶有美 麗的「輻射紋」，這是一種以環形山為輻射點的向四面八方延伸的亮帶，它幾乎以筆直的方向穿過山系、月海和環形山。 輻射文長度和亮度不一，最引人注目的是第谷環形山的輻射紋，最長的一條長1800千米，滿月時尤為壯觀。其次，哥白尼和開普勒兩個環形山也有相當美麗的輻射 紋。據統計，具有輻射紋的環形山有50個。形成輻射紋的原因至今未有定論。實質上，它與環形山的形成理論密切聯繫。現 在許多人都傾向於隕星撞擊說，認為在沒有大氣和引力很小的月球上，隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠。而另外一些科學家認為不能排除火山的作用，火山爆發時的噴 射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。月谷（月隙） 地球上有著許多著名的裂谷，如東非大裂谷。月面上也有這種 構造----那些看來彎彎曲曲的黑色大裂縫即是月谷，它們有的綿延幾百到上千千米，寬度從幾千米到幾十千米不等。 那些較寬的月谷大多出現在月陸上較平坦的地區，而那些較窄、較小的月谷（有時又稱為月溪）則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環形山的東南連結雨海和冷海 的阿爾卑斯大月谷，它把月面上的阿爾卑斯山攔腰截斷，很是壯觀。從太空拍得的照片估計，它長達130千米，寬10-12千米。從何而來？---月球形成之迷月球是外星人的宇宙飛船：這並非無稽之談，因為科學的動力就在於大膽的想像，沒有創見就不會有新的突破，愛因斯坦提出的相對論當時又何嘗不是無稽之談。而中國人在科學上欠缺的正是這種大膽的創見。我們為什麼總看不到月球的背面月球總以一個面對著地球.是因為月球的自傳和公轉周期是相同的.(27.32166日)要理解這一現象,你可以做一個實驗.畫一個圓,標出正東西南北方向.你站在圓心(代表地球),再找一個朋友,站在圓上,讓他面部朝前(即不扭動脖子),沿著圓逆時針挪動,要求他在沿著圓挪動的時候,保持面部始終朝向圓心,也就是你.那麼這樣一個過程就基本模擬了月亮饒地球轉動的過程.很明顯,在這樣一個過程中,你的朋友始終是一個面(前面)面向你.下面理解為什麼在這樣一個過程中,公轉周期等於自轉周期.你的朋友從你的正北方出發,繞著你轉動,再一次出現在正北方的時候,他就完成了一個公轉周期.(類似於月亮饒地球公轉一周的時間.)下面看看他的自轉時間是多少.我們不妨還設定當你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南時的姿態為初始姿態..然後我們就可以發現當你的朋友逆時針挪動到你的正西方位置時,他的自轉姿態就發生了逆時針90度的旋轉.(如果你的朋友在過程中不"自轉"的話,那麼當他在此位置時,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而實際實驗時你的朋友在此位置卻是朝向正東方向,所以他相對與初始位置逆時針繞自己旋轉了90度.類似地,當他走到你的正南方向時,他相對於初始姿態自傳了180度.當他走到你的正東方向時,他相對於初始姿態自傳了270度.當他再次走到你的正北方向時,他相對於初始姿態自傳了360度.也就是說他完成了一個自轉周期.因為完成一個公轉過程就剛好完成了一個自轉過程,所以從時間上來看,這個自轉周期就等於公轉周期.因為在整個過程中,你的朋友總是以身體面部朝向你,也就是說,月亮總是以一個面朝向地球.廣寒宮——月球每當夜幕降臨，一輪明月升上夜空，清澈的月光灑滿大地，讓人產生無數情思遐想。文人墨客更是對月亮倍加青睞，唐代詩人張若虛的「江上何人初見月，江月何年初照人」，還有宋代文學家蘇軾的「明月幾時有，把酒問青天」，都可稱得上是膾炙人口的詠月佳句。月球俗稱月亮，也稱太陰。在中國古代神話中，關於月亮的故事數不勝數。古希臘神話中，月亮女神的名字叫阿爾特彌斯，同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的娥眉，同時象徵著阿爾特彌斯的神弓。皓月當空，我們能夠清楚地看到它上面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時，以為發暗的地區都有海水覆蓋，因此把它們稱為「海」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈，那裡層巒疊嶂，山脈縱橫，到處都是星羅棋布的環形山。 位於南極附近的貝利環形山直徑295公里，可以把整個海南島裝進去。 最深的環形山是牛頓環形山，深達8788公里。除了環形山，月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現，別有一番風光。月球的年齡，大約也是46億年，它與地球形影相隨，關係密切。月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60～65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核，月核的溫度約為1000度，很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里，是地球的3/11。體積只有地球的1/49，質量約7350億億噸，相當於地球質量的1/81，月面的重力差不多相當於地球重力的1/6。月球的形成有以下幾個觀點。一.分裂說。這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出，月球本來是地球的一部分，後來由於地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質脫離地球後形成了月球，而遺留在地球上的大坑，就是現在的太平洋。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為，以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說，如果月球是地球拋出去的，那麽二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，發現二者相差非常遠。二.俘獲說。這種假設認為，月球本來只是太陽系中的一顆小行星，有一次，因為運行到地球附近，被地球的引力所俘獲，從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為，地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起，久而久之，吸積的東西越來越多，最終形成了月球。但也有人指出，向月球這樣大的星球，地球恐怕沒有那麽大的力量能將它俘獲。三.同源說。這一假設認為，地球和月球都是太陽系中浮動的星雲，經過旋轉和吸積，同時形成星體。在吸積過程中，地球比月球相應要快一點，成為「哥哥」。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，人們發現月球要比地球古老得多。有人認為，月球年齡至少應在70億年左右。四.大碰撞說。這是近年來關於月球成因的新假設。1986年3月20日，在休士頓約翰遜空間中心召開的月亮和行星討論會上，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本茲、斯萊特里和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設。這一假設認為，太陽系演化早期，在星際空間曾形成大量的「星子」，星子通過互相碰撞、吸積而長大。星子合併形成一個原始地球，同時也形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個天體在各自演化過程中，分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠，因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會，那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態，使地軸傾斜，而且還使那個小的天體被撞擊破裂，硅酸鹽殼和幔受熱蒸發，膨脹的氣體以及大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質，主要有碰撞體的幔組成，也有少部分地球上的物質，比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核，因受膨脹飛離的氣體所阻而減速，大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃，並沒有完全脫離地球的引力控制，他們通過相互吸積而結合起來，形成全部熔融的月球，或者是先形成幾個分離的小月球，在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。月亮成分45億年前,月球表面仍然是液體岩漿海洋。科學家認為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP) 展現了岩漿海洋留下的化學線索。KREEP實際上是科學家稱為「不兼容元素」的合成物－－那些無法進入晶體結構的物質被留下，並浮到岩漿的表面。對研究人員來說，KREEP是個方便的線索，來明了月殼的火山運動歷史，並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間。月殼由多種主要元素組成，包括：鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當受到宇宙射線轟擊時，每種元素會發射特定的伽瑪輻射。有些元素，例如：鈾、釷和鉀，本身已具放射性，因此能自行發射伽瑪射線。但無論成因為何，每種元素髮出的伽瑪射線均不相同，每種均有獨特的譜線特徵，而且可用光譜儀測量。直至現在，人類仍未對月球元素的丰度作出面性的測量。現時太空船的測量只限於月面一部分。天秤動由於月球軌道為橢圓形，當月球處於近日點時，它的自轉速度便追不上公轉速度，因此我們可見月面東部達東經98度的地區，相反，當月處於遠日點時，自轉速度比公轉速度快，因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為經天秤動。
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