登月传真(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：宋涛

出版社：辽海出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

登月传真试读：

前　言

科学是人类进步的第一推动力，而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代，社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高，为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机，大力普及科学知识，传播科学精神，提高青少年的科学素质，是我们全社会的重要课题。

科学教育，是提高青少年素质的重要因素，是现代教育的核心，这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能，更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育，让广大青少年树立这样一个牢固的信念：科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象，研究和掌握新规律，它是创造性的，它又是在不懈地追求真理，需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪，随着高科技领域新技术的不断发展，为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展，科学技术的每一次重大突破，都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使青少年了解当今科技发展的现状，而且可以使之从小树立崇高的理想：学好科学知识，长大为人类文明作出自己应有的贡献。

为此，我们特别编辑了这套“青少年科谱知识丛书”，主要包括《战机大观》、《舰艇博览》、《导弹百科》、《火炮之库》、《战车王国》、《军事先锋》、《武器前沿》、《太空世纪》、《登月传真》、《空间站之窗》、《航空档案》、《宇航时代》、《时间奥秘》、《气象缩影》、《激光聚焦》、《通信展望》、《纳米研究》、《材料世家》、《核能前景》、《能源宝库》、《建筑奇观》、《仿生试验》、《农业新空》、《环保结锦》、《医疗革命》、《民航之窗》、《交通纵横》、《电脑新秀》、《网络世界》、《微生物迷码》、《生活新探》、《人类未来》。这些内容主要精选现代前沿科技的各个项目或领域，介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等，使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口，不断追求新兴的未来科学技术。

本套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果，具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性，是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

人类在月球上的第一个脚印

1969年7月16日，黎明之前，3位美国宇航员——尼尔·阿姆斯特朗、巴茨·奥德林和米歇尔·科林斯还在安静地睡着，然而其他人都在通霄达旦紧张地工作。在肯尼迪发射台的周围，已经有100多万人搭起了宿营的帐篷，这些来自世界各地的人在等待着观看一项伟大创举：人类将从这里出发，实现登月的梦想。

当太阳升起的时候，宇航员们便被送往发射台，在德克萨斯州休斯敦大控制室内，几百个工作人员正用敏锐的眼睛密切监视各种仪器，他们不允许任何微小的事故或毛病发生。

一切准备就绪，“阿波罗——11号”等待起飞。随着火光传来震耳的吼声，所有发动机都开动了，观看的人屏住呼吸，瞪大眼睛，注视着火箭徐徐升起。

4分钟后，火箭第一部分脱落，不久第二部分脱落，一个更小更轻的“阿波罗”以每小时27，300千米的速度绕地球运行。3小时后，确信一切正常，“阿波罗”离开地球轨道飞往月球。

宇宙飞船窗外晴空万里，宇航员们从高处留恋地注视着地球上的一切。地球越来越远，渐渐变成远方闪闪发亮的星球，而月球却越来越近，伟大的时刻就要到了。“阿波罗”进入月球轨道，宇航员们仔细观察着月面上的一切，并随时向地球控制室报告，终于接到允许着陆的指令。工作舱中的米歇尔轻轻按动操纵柄，登月舱与工作舱分开了。阿姆斯特朗和奥德林操纵登月舱轻轻落到月球表面。米歇米留在工作舱中继续绕月飞行，并等待着接回他的朋友。

人类登上了月球。为了纪念和留下证明，第一批登月者在月球上安放了一个金属牌，上面写着：“这是地球上来的人们在月球上首次着陆的地方。1969年7月。”他们还用电视摄像机拍摄了月球上的情况，包括他们的脚印，然后就搜集月亮岩石和矿物的标本。他们还与美国新任总统尼克松通了话。阿姆斯特朗满怀深情地说：“对个人来说，这是一小步；但对整个人类来说，却是一个巨大的飞跃！”

在完成了指定的各种任务之后，宇航员们带着22千克月岩样品和照片等珍贵资料胜利返回地球，受到人们隆重热烈的欢迎。这一切都已成为珍贵的史料而被载入史册。

继“阿波罗—11”登月之后，“阿波罗—12”到“阿波罗—17”又进行了多次登月飞行，前后约有三年半时间，共带回了300多千克月岩样品和土壤标本，还进行了大量科学考察和实验。月球对人类来说已不再陌生，但是人类的空间探索绝不会仅仅限于月球。人类还向往着去探索金星、火星和其他行星，甚至想飞出太阳系，去探索更广阔的宇宙空间。让我们去迎接更加惊心动魄的空间探测奇迹的出现吧。

实现千年的梦想

月球是离地球最近的一个天体。“到月球上去”是古往今来地球人类的梦想。除了各种神话传说以外，早期的空间科学幻想小说也表达了人们追求这一目标的强烈愿望。

早在公元2世纪，希腊的卢西思就写过一篇幻想故事，讲述了地球上一位英雄到了月球上，参与了月球人和太阳人的战争。1609年，著名天文学家开普勒的《梦游月球》一书出版，书中十分准确地介绍了在月球上看地球的情况。1705年，英国小说家丹尼尔·迪福的《来自月球世界各种备忘录》发表，作者想象的月球宇宙飞船像一辆四轮轻便马车，但有两个大翅膀以便在空中保持平衡。19世纪初美国诗人和小说家埃德加·艾伦·坡写的一部小说中，描绘了一个叫汉斯·帕福尔的人所做的月球冒险飞行。故事中飞上月球的方法是大气球下挂个篮子，用火药爆炸作为助推器。最有影响的科学幻想小说还要数法国作家儒勒·凡尔纳的作品。他在1866年出版的《从地球到月球》一书中，生动地描写了美国人利用南北战争结束后的一尊巨炮，从佛罗里达州对着月球发射了一艘不载人的巨型铅制圆锥形宇宙飞船，以后又发射了供人乘坐的飞船，终于把人送上月球。4年后，他又出版了小说的续篇《绕月旅行》，书中叙述了3名宇航员从起飞、飞行以及到达月球的全过程。令人惊讶的是，100年后的1968年12月，美国真的从佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射了美国第一艘载着3名宇航员的“阿波罗—8号”宇宙飞船，进行了人类首次绕月飞行。真实的发射地点与小说中所设想的地点仅相距240千米。甚至小说中的一些细节，比如为了争夺提供发射场地的荣誉，佛罗里达州与德克萨斯州之间进行了激烈的竞争，在真实的过程中也发生了，只不过竞争发生在美国国会与太空计划官员之间。

强烈的好奇心和丰富的想象力是推动人类文明不断进步的强大动力。18、19世纪一大批优秀科学幻想小说的出现是现代科学技术即将崛起的先声，表达了人类渴望了解和征服自然的强烈愿望，启发和影响了一大批人，他们决心把毕生献给科学事业，把人类多年的梦想变为现实。

世界上第一个“飞人”

传说，鲁班和墨翟都曾制作过可飞翔的木鸟，后来“飞人”、“飞车”之类的记载不绝于史书。最早的记录可追溯到两千多年前的西汉末年。在王莽执政的年代（公元9～23年），就有一个能工巧匠，制作了一件由巨鸟翅膀及羽毛制成的披风，当众作了一次飞行表演。他用绳子把披风捆在身上，头上装了不少羽毛，然后登上一座高塔，将双臂伸进翅膀上端的棕索环纽中，王莽一声令下，他就纵身跳了下来。凭借披风的阻力，他果然滑翔了几十米距离，可惜受了重伤。这可说是人类第一次试图飞行的记录。

大约过了1000年，1010年英国也有人作了飞人试验。一个名叫艾莫的教徒，他在自己的四肢上缚上了羽毛组成的翅膀，从教堂的塔楼上飞身而下，在空中滑翔了大约200米的距离，但在快落地时，恰好一阵狂风吹来，折断了他脚上的翅膀，使他跌断了双腿。后来有位艺术家根据艾莫的壮举，为一家酒店画了一块“飞圣徒”的招牌，居然招徕了许多顾客，店主因此发了财。

以后还有好多次类似的试验，可是无一不以悲剧告终。直到17世纪80年代，科学家指出了人类不可能用翅膀飞行的科学原理后，这种冒险活动才逐渐销声匿迹。“飞人”不行，但人类的探索并没有停止，他们开始制造各种机械来实现升空的理想，这就是“飞车”，或者说是人力飞机的尝试。

世界上最早的人力飞机也诞生于我国。根据《苏州府志》记载，我国清朝年间，苏州城内有个穷木匠徐正明，有一次听邻居谈《山海经》时讲到了奇肱（gǒng）国的飞车，使他久久不能入睡，因为他很早就想制造一种能“一鸣于天下”的“飞车”了。他决心动手试验。

徐正明对试验如痴如醉，整整摸索了10年，经过了几百次的挫折，最后终于造出了一架可以离地一尺多高、过河“无需有桥”的飞车。据府志介绍，只要用力上下踩动踏板，“飞车”就会“机转风旋，疾驰而去，离地尺余”。这是世上第一架人力飞机。

试验成功了；徐正明高兴得不知所以，但他又很不满足，因为它飞得太低了。他决心要再造一架更好的“飞车”，以便能飞越太湖，飞上湖中的山峰！但徐正明是个穷木匠，10多年的试验，已使他本来不富裕的家庭四壁空空，妻子为此与他争吵不已。穷困的徐正明终于没能完成计划，含恨离开了人世。

徐正明死后，他的妻子在绝望中，把一切归咎于这架“飞车”。她一气之下，拿起斧头把徐正明一生的心血砸得粉碎，并付之一炬。所以，人们到今天也不清楚这“飞车”的真正秘密。

在18、19世纪中，由于没有正确的理论指导，所以除了一系列机毁人亡的壮烈记录外，“飞车”——人力飞机并没有什么进展。只是到了20世纪30年代，真正的飞机已在蓝天飞翔之后，人们明白了飞行的机理，加上又出现了质轻而牢固的材料，才使它真正升上了天空。20世纪40年代，德国和意大利先后获得了成功，他们分别制造出两架轻型的人力飞机，一架高地飞行了40秒，另一架时间稍长。约为60秒钟！

1979年6月12日，美国自行车运动员布赖恩·艾伦创造了飞车奇迹。他用双腿作动力，驾着由石墨纤维、泡沫聚苯乙烯和尼龙绳装配起来的“蝉翼信天翁号”（它的飞行功率只需0.22马力，而人的极限功率可达到1.5马力，但在连续运动时大约只有0.3马力左右），飞越过波涛汹涌的英吉利海峡。原计划飞2小时，但因中途风向突变，又遇到了一股气流，因此这35千米路程竟飞了2小时50分，平均时速为12.7千米。这次飞行十分艰险而劳累，艾伦平均每分钟要蹬70转，最严重时飞机离海面只有15厘米，双脚几乎碰到了浪尖。但最后他克服了一切困难，终于获得了10万英镑的奖金。

胜利实现月球背面软着陆

由于月球绕地球公转时在作同步自转，所以过去人们对月球背面的情况几乎一无所知。相传1822年，84岁的威廉·赫歇耳弥留之际，他向神甫表示，如能见到月球的背面是他一生最大的幸福，可惜当时谁也没法满足他的要求。为了揭开这个千古之谜，前苏联在“月球2号”准确击中月球、实现硬着陆之后，于1959年10月4日发射了“月球3号”自动行星际站。它长1.3米，直径0.96米，重约279千克。10月6日，它开始进入绕月球的轨道飞行，最后则变为“人造小行星”。7日上午6时半左右，它顺利绕到了月球背面大约7000千米的高空处。在月球背面上空飞行的40分钟时间内，它用不同的比例拍摄了许多照片，并立即进行自动处理（包括改正由于透视作用引起的失真现象）然后把资料发回地球，从而使人类第一次见到了月球背面的真实状况。尽管限于当时的技术条件，这些照片的清晰度还不太理想，但无疑这是一批极其珍贵的照片。之后，“月球3号”飞离月球，成为一颗人造小行星。“月球3号”的成功赢得了全世界一片赞扬。然而人类并不满足，他们继续努力着。因为要实现人类登月，硬着陆或是擦边而过都是不行的。必须像飞机那样在月面上徐徐下降才行。这需要在降落前开启制动火箭，向前方喷气，使速度逐渐减小，实行“软着陆”。显然，软着陆要比硬着陆难得多。

但是还有一个问题：月面上能否支持探测器呢？过去有人曾认为，由于几十亿年来陨星不断轰击，使月球表面上形成了一层很深的细尘似的流沙，飞船降下后就会像当年红军长征时过草地那样，陷入“沙潭”，使下降物遭到没顶之灾。所以，软着陆可以探明月面的实际情况，是人类登月前不可缺少的一步。

最早在月面上软着陆的仍然是前苏联的探测器——“月球9号”，这也是人类第一个“自动站”。它于1966 年1月31日发射，起飞时的重量为1583千克。2月3日，它到达月球上空75千米处的地方，然后一个大约重100千克的“登月舱”与火箭自动脱开，慢慢向风暴洋的西部降下。这个登月舱安全着陆后（它在月面上的重量只有16千克左右），便自动打开了防护罩，摄影机也开始工作起来。它在月面上工作了75个小时，使人类得到了第一批从月球上拍得的天空及其表面的照片，给人以身临其境的感觉。月面上那种苍凉而奇特的景色，给人留下了深刻的印象。四个月后，美国的“勘测者1号”也安稳地降落在风暴洋内，它位于前苏联“月球9号”东南方的不远处。

美国的“勘测者”探测器起飞时的重量在1～1.5吨之间，登月舱约重280千克，装的仪器很多。例如“勘测者3号”除电视摄像机外，还带着一台月面取样用的特殊小挖土机。它1967年4月19日登上月面后，根据地面指挥部的命令，在“识海”内挖出了第一道人工沟渠，它深20厘米。挖出的月壤被送进登月舱进行化验和分析。“勘测者6号”在降落月面一星期后，在地面指挥下又重新从月面升起了4米高，移动了2.5米，8秒钟后再次降于月面。“勘测者7号”则通过激光测出了误差仅±15厘米的月地距离，精确度达到了一百亿分之四！若用它测量南京到北京的距离，误差在一根头发丝以内。

在月面上纵横驰骋

软着陆可以使我们了解月面情形，但还很不够，因为它只能见到降落处附近的小片范围，十几个“点”不能代表整个月面。科学问题是不能马马虎虎进行推论的。为了扩大研究范围，人们想到把车子送到月球上去，以轮子代步，岂不美哉！

1970年11月10日（已是美国人两次登上月球之后了），前苏联发射了“月球17号”。这个月球探测器上有一辆无人驾驶的“月球车1号”。11月17日，它在雨海的西部地区安全着陆。第二天（11月18日），“月球车1号”自动开出登月舱来到了月面上。这辆车有8个轮子，重756千克。它的行动完全听从地面指挥。能源是靠预先装上的蓄电池，也有一部分利用了太阳能电池。它有许多特殊的装置，可以爬30°的斜坡，并在崎岖不平的月面上行驶而不致倾翻。它还能自动采集月岩与月壤，并进行化验分析。这辆形状古怪的八轮车、10个半月内在月面上行驶了10.5千米，考察了80000平方米的月球表面状况。在几百个点上，研究了月球土壤的物理性质及化学组成。在工作过程中，它还对50万平方米左右的月面拍了照，把200张月面全景图及20000张照片发回到地球上。直到1971年10月4日，这辆最早的月球车才耗尽了能源而无法动弹，永远留在了月面北纬38°17′、西经35°的地方。

1973年1月8日，前苏联发射的“月球21号”探测器上的“月球车2号”，其结构外型与1号相仿，但配备了更多的电源。1月15日，它在澄海区域的勒蒙尼亚环形山底部开上月面。该环形山的直径约55千米，地形比较复杂。在月面的5“天”（不要忘记，月球上的1昼夜是一个朔望月，有27.3×24小时长）中，它弯弯曲曲走了37千米，比1号车多走了2倍多（1号车所走大多是平坦地）。它对月球表面的形状和各种地形进行了研究和测定，并发回了88幅高质量的月面全景图。

美国则送了四辆“月球车”到达月面，其中最早的一辆是手推车。所不同的是，美国的月球车都是由登月的宇航员自己带去的。1971年2月5日，美国“阿波罗14号”上的两名宇航员谢泼德和米切尔就推着一辆两轮的手推车，上面载着他们的工具、仪器及摄影机，在月面上进行漫步考察，从而在月面上留下了人类第二个车辙印痕。车上还带回了43.5千克（96磅）月岩。

1971年7月31日，月球上又有了第二辆机动车——“漫游者1号”。这辆车相当精致，全长大约3米，重209千克（在月面上只有33千克）。下面的4个轮子上都装有独立的驱动马达，行动十分灵便。它的轮胎是由特殊的橡胶制成的，即使在零下100多度之下仍富有弹性。驾驶员可操纵车辆前进、后退、转弯、爬坡（最大坡度也是30°）以及加速和减速等。在月面上的最高时速为18千米，与快驶的自行车速度相仿。“阿波罗15号”的两位宇航员驾着它行驶了27.9千米，对沿途的月面进行了多项目的考察研究，在不同地方采集月岩标本。随后，“阿波罗”16、17号也带上了月球车，它们分别在月面上行驶了27及35千米。这些月球车上装有电视摄像机和专门的传送设备，宇航员在月面上的活动情形，都是从月球车上发回来的。

“阿波罗”工程史无前例

前苏联在航天领域捷报频传，多次捷足先登，使一向自诩为超一流强国的美国十分难堪。1961年，美国第35位总统肯尼迪入主白宫后，立即制订了新的航天计划。他宣布：“要把前苏联人击败在月球上！”他制订的目标是：“要在这十年完毕以前，把美国人送到月球上去。”

于是轰轰烈烈的“阿波罗”工程开始运转起来。它在美国历史上是空前的。因为，美国企业向来各自为政，几乎没有什么可以“约束”它们的办法。在八年中能动员如此众多的人力、物力和财力，实在是一大奇迹。在世界航天史上，它也具有划时代的意义。它几乎使前苏联以前的一切领先项目黯然失色！

据统计，在工程进行的八年中，共耗资225亿美元。在工程最高峰期间，同时有2万多家企业、200多所大学及80多个科研机构共42万人在努力工作，其中有43000多名是科学家及工程师等高级技术人员。值得骄傲的是，里面约1／3是华裔科学家。

整个计划的核心是实现人类千古以来美好的理想——登月。工程首先确定了登月方案，采取“月球轨道会合”办法，用“土星5号”火箭，把载有三名宇航员的“阿波罗”送离地球，并通过轨道转换而变成绕月球运行。然后在“阿波罗”飞船上发出一个小巧玲珑的“登月舱”，缓缓下降，送两个宇航员安全抵达月面。飞船本身则由另一名宇航员驾驶，一直作绕月球运动。等到探月任务胜利完成，再发动登月舱上的火箭（抛弃外壳），重新与母船会合，最后一起回到地球上。

接着又顺利完成了“土星5号”火箭的研制和四项辅助计划，即：（1）1961—1965年“徘徊者”计划（研究月面着陆的可能性）；（2）1966～1968年的“勘测者”计划（试验软着陆）；（3）1966～1967年的“月球轨道环行器”计划（绕月飞行，选择理想登月点）；（4）1965～1966年的“双子”计划（模拟驾驶飞船及各种必要训练）。“阿波罗”计划的主体从1965年开始到1972年结束，历时八年。原计划发射19次，后减为17次，其中1、2、3号是模拟飞船（分别于1965年2月16日、3 月25日、7月30日发射上天），4～6号是不载人的试飞，7号是载人绕地飞行。8号飞船成功地完成了第一次统月飞行（1968年12月21日），飞船上的三个宇航员，成了人类最早飞临月球的先锋。他们绕着月球飞行了10圈，向地球上播放了两次电视实况，带回了许多宝贵资料，还得到了月球天空中地球的彩色照片。9号（1969年3月3日上天）在绕地球的轨道上，测试了登月舱的各种性能，10号（发射于1969年5月18日）则把各种严格的试验搬到了月面上，这是最后一次模拟练习。10号上面三个宇航员绕月球飞了31圈，最低时离月面仅15千米。在克服了许多困难后，终于使一个登月舱在月面上实现了软着陆，为11号的人类登月扫清了最后的障碍。“阿波罗”计划还有一项重要的任务，是挑选及培养登月人员。宇航员是很光荣的，尤其是当代表人类去拜访“嫦娥仙子”的宇航员，更可名载史册。然而你可知道，他们为得到这项殊荣付出了多少代价。比挑选空军飞行员更严得多的全面体检首先淘汰了一大批人，入选后繁重的学习也会使部分人知难而退。他们首先要学习深奥的天文学，了解星星、月亮和宇宙空间；要学习地质学、地理学，以便到月面后懂得如何收集各种月岩和月壤；要学习航天理论，了解飞船制造工艺，各种仪表的维修、保养和使用；还得学会无线电通信技能，以便随时与地面指挥中心保持联系；更得学会各种应急措施，在绝境中求得生存的办法……

除了艰巨的学习任务外，平时的严格训练更是“苦不堪言”——只有少数练习是诱人的，如事先遍“游”美国各地，以识别各种土壤、岩石和地貌特征。或许模拟穿越太空也很神秘有趣，从不时变幻着的荧光屏上让你识别星座，并“操纵”飞船来改正自己的航向。但更多的是难以忍受的锻炼项目：他们要在模拟器中从165千米的高度上“掉”下来，一直“掉”到离月面65米的“地方”；他们每天要在一张狭窄的桌子上迅速地跃上跳下，连续做几百次、几千次，累得气喘吁吁、瘫倒在地；他们要赤身裸体，站在一个几乎要结冰的冷水澡盆内，冻得嘴唇发紫，全身发抖；他们要在不透风的闷热房间内“烘烤”2小时；他们要在一个伸手不见五指、万籁无声的隔音暗室内呆呆地、寂寞地坐上好几个小时，还要在振动台上接受快速转动的试验……这种极其严格的训练，要连续进行一年半的时间只有经过了这样“千锤百炼”的宇航员，才有资格去进行月球探险！

再说，即使你经过了刻苦的磨炼，跨进了登月舱，也会随时遇到各种艰险。例如“阿波罗13号”飞船在飞往月球途中，服务舱内部的液氧箱发生了一次爆炸，损失了一半氧气和大部电源。在与地面联络时断时续的九死一生险境中，三名宇航员就是依靠了平时严格训练中学得的技能，同心协力，在地面指挥中心帮助下，终于先后三次修正航线，绕过了月球，最后艰难地重返大气层，用降落伞在太平洋降落，创造了不可思议的奇迹。

雄“鹰”收翅降月球

1969年7月16日，星期三，一个万里无云的好日子。

其实从7月11日开始，几百名专家和工程技术人员就已昼夜不停地为发射作准备了。计数器已经开始进行“逆计数”，医生们则把从52名合格者中筛选出的三个佼佼者——阿姆斯特朗、奥尔德林、柯林斯以及第二、第三梯队的6个人——采取了最严格的隔离措施。九个人从7月2日起就在无菌的环境中与世隔绝了。

7月16日凌晨4时（美国东部时间，下同），医生为他们作了最后一次检查，然后吃了今后九天内地面上的最后一顿饭。6时30分，他们准时来到了发射中心，并受到了五百名工作人员的夹道欢送。在“一路平安”的祝福声中，三个宇航员春风满面地进入了“阿波罗”舱内，这时4千名值班人员最后检查了所有的仪器、仪表及通信设备。

九时半，宇航员报告一切准备就绪，数百名控制人员依次坐到了一排排荧光屏前，默默计数着飞快流逝的时光。来自80多个国家的几千名观众与100万美国人发出的喧哗声突然一下静了下来，他们一个个屏住了呼吸，紧张地遥望着5千米外的高高发射塔。与此同时，几乎世界上所有的电视机都打开了屏幕……“10—9—8……3—2—1，升空！”火箭发出了巨雷般的轰鸣，黄色的烈火激起了巨大的烟云，强大的气流震撼着一切，连大地都为之颤抖！等了整整一夜的人群更加激动，成千上万的帽子、手杖、眼镜、钢笔都抛上了天空，他们发狂地跳跃着，欢呼着，互相热烈拥抱，兴奋地喊着“上去了，上去了！”“万事如意”、“一路平安”的祝愿声此起彼落，震耳欲聋。在华盛顿电视机旁的尼克松总统高兴地宣布：四天之后为月球探险的全国共庆日，并提议那一天全国放假一日。

在离地64千米高空中，速度已达2.7千米／秒的飞船甩掉了燃料已烧完的第一级火箭，第二级火箭则又把它加速到6.7千米／秒及160千米的高空，接着他们到达了绕地球的轨道上。三名宇航员检查了飞船的轨道，将它调整到奔向月球的方向。这要求复杂精密的计算，稍有差错，就可能永远到不了月球，甚至也回不了地球。然后，地面指挥中心下达了“向月球前进”的命令，于是发动机又按严格规定的时间一秒不差地发动起来，使它以11.2千米／秒的第二宇宙速度飞向了进人月球的轨道！

三天后的7月19日下午，飞船按时到达达了月球上空。在月背上空的25分钟时间内，阿姆斯特朗等独立完成了最后的、不允许丝毫偏差的轨道调整（这时他们与地面上隔着月亮，地面无法“指挥”），使它在月面上空15千米处、真正绕月球转动起来。飞船一飞出月背，奥尔德林发出了“一切正常”的报告，使地面上的千万人如释重负。7月20日在美国是星期天（格林尼治时间已是21日凌晨），早已钻进登月舱的阿姆斯特朗和奥尔德林已经酣睡一“宵”后醒了过来，这时飞船已绕月球飞了13圈了。真正的“登月”开始了，阿姆斯特朗、奥尔德林与柯林斯热烈告别。“再见，等着我们，别离开！”奥尔德林喜欢开玩笑。柯林斯则大声回答：“再见，祝你们交上好运！”被称为“鹰”的登月系统从飞船中脱开，阿姆斯特朗开动了制动减速火箭，使登月舱沿着曲线轨道徐徐下滑。他们避开了一个巨石环抱的大坑。平稳地飞到一块平地上空100米的地方，重新慢慢降落。这是最后关键，如果着陆速度太猛，或者角度不对，会使支架因受力不匀而损坏或倾倒，那两个宇航员就将永远无法离开月球，所以真是性命攸关！

两个宇航员全神贯注，不敢有丝毫的松懈。他们一边小心翼翼地操纵着登月舱，一边不断向地面报告：“75呎……50呎……30呎……我们开始碰到一些灰尘了……”接着，舱内一盏指示灯闪出了悦目的绿色光芒：“着月了！”阿姆斯特朗随手关上了发动机，并报告说：“休斯敦，‘鹰’着陆了！”全世界千百万人都听到了这个激动人心的报告。“胜利了！”“成功了！”世界顿时轰动起来，贺电、贺信如雪片那样飞向白宫，奥尔德林的夫人高兴得流下了热泪。

地面指挥中心马上向他们发出祝贺，告诉他们：“在这个房间里，大家都在微笑！”“鹰”中的两个人立即回答说：“月球上的两个人也在微笑！”孤独一人在母船中的柯林斯从耳机中听到了他们的对话，他甚至有一些嫉妒了，因为在这段时间内，他确实是世界上最孤独寂寞的“可怜人”了，所以他高声叫喊：“你们可不能忘记了指令舱内的那个人啊！”

跨越五千年的一大步

在“鹰”号降落月面6个小时后，地面指挥中心同意了他们要出舱的一再要求。两人在舱内吃了在月面上的第一餐：8块干咸肉方腿，4块家常小甜饼，一罐桃子汁以及咖啡、菠萝、葡萄等水果饮料，又穿上了特殊的“航天服”，背着科学仪器和供氧瓶，打开了舱门和电视摄像机，来到了高达5米的平台上。顿时，一个奇妙的天地同时映入了世界6亿多观众的眼帘之中：一片阳光照耀下的月面上，满目都是大小岩石和尘埃。除了两个宇航员外，再也没有其他生命，也没有任何细微的声音。阿姆斯特朗由于还未适应这个全新的环境，四肢又失去了平时少不了的触觉，轻飘飘的身体反而使他动作显得十分笨拙，走起来踉踉跄跄，简直无法下舷梯。试了几次后，还是在身后奥尔德林的“指点”下，才一步一步地跨下来。即使如此，这区区九级台阶竟花了20分钟时间！

1969年7月20日晚10时56分（格林尼治时间7 月21日4时56分北京时间21日12时56分），阿姆斯特朗的左足终于踏到了月球表面上，在月面上留下了人类的第一个足迹。这时，全世界都听到了他富有哲理的一句话：“对一个人来说，这是一小步，但对人类来说却是一大步！”的确，这跨过了38万千米的一大步，也是跨越了五千年的一大步！他这一步踏在静海的西南部，月面位置是北纬0°41′，东经23°26′——这里后来被命名为“静海基地”。

19分钟后，奥尔德林也踏到了月面上。他们的活动状况顷刻就出现在地面的电视机上，因为电波传过月球的38万千米只需1.3秒时间。他们两人在刚刚还视为畏途的舷梯上跳上跳下，情不自禁地呼喊着：“哦，美啊！”“太好了，好极了，美极了！”

他们开始漫步了。开始时，两人简直难以举步，摇摇晃晃地活像两个醉汉。用奥尔德林的话说：“你要非常小心记住自己的质量中心在什么地方，有时要走两三步才能弄清你身下还有两只脚。”加上月面上强烈的黑白反差，使电视机前的人们看来似乎不像是真的，倒像是两个机器人似的。但没过多久，他们适应了过来，他们开始用跳蹦的方式来行走，就像袋鼠那样跳跃着前进。

他们开始工作了，首先把一面美国星条旗插在了月面上。它宽3英尺，长5英尺，并由细铁丝弄直了（因为月面上没有风，不这样做旗子就无法展开来）。登月舱的外壳上还有一块不锈钢的标牌，上面用英语写着：“公元1969年7月，人从地球来到月球，第一次踏上了月球，我们代表全人类和平来此。”登月任务完成后，这块标牌连同外壳一起永远遗留在了月面上。除此之外，他们带到月球上的纪念品还有73个国家元首的亲笔信，以及为纪念不幸殉难的航天员的徽章等。

两人在月面上做了几项科学实验。2小时47分以后，他们带了22千克月球岩石回到舱内。7月22日吃了一餐，睡了一觉。他们在月面上停留了21小时37分钟后，怀着惋惜的心情，心痛地抛弃了已完成历史使命的登月舱，乘着它的上半部分回到了柯林斯的身边。除了带有四条细长支腿的“鹰’的外壳部分外，他们还丢下了几架照相机，步行时笨重的靴子，一些仪器的包装盒子，一根铝杆，两只背包及一些不再需要的杂物，以最大程度地减轻负荷。在他们与柯林斯会合后，连这支小火箭（登月舱的最后部分）也被扔出了飞船，成为太空中的一块废物。

返回地球时十分顺利。60小时以后，飞船重入大气层，最后溅落在太平洋上，与原定的溅落时间只差了10秒钟。要知道，飞行100万多千米才差10秒，这是多么不容易啊！飞船落水时，距打捞他们的航空母舰“大黄蜂号”不到20千米，尼克松总统也在舰上参加了欢迎他们归来的隆重仪式。

9个月后，“阿波罗12号”又降落于月面风暴洋东南部，它离当年“勘测者3号”在1967年4月19日的着陆点只有180米。所以两名宇航员还从这个旧探测器中拆下了一架照相机——后来，从它中间培养出了地面上的细菌。这说明地球上的某些细菌，在月球严酷的自然条件下，至少能存活两年多时间。它还制造了一次人造陨星撞击月球的试验，引起了持续时间达55分钟的一次“月震”。“阿波罗”计划造就了24个“月球人”，24人次到广寒宫作了客，其中12人踏上了月面。同时还把四辆“月球车”运上了月面。其中“阿波罗”15、16号在环月轨道上还各发射了一颗“人造月球卫星”。17号的宇航员则在月面上挖了三口深约3米的“井”（当然是不会有水渗出来的干井）。12个宇航员一共做了几十项科学实验与勘测，拍摄了15000多张清晰的月球近距照片和长达12千米的电影胶卷，带回了380千克月岩和大量的月壤，取得了极其丰硕的成果。而且，许多登月尖端技术已被移植到工农业及医疗中，取得了巨大的经济效益。

漫步月球

世事沧桑，人生百态。如果说，宇航员是万里挑一的精英，那么12个登月者应是真正的“人上人”了。他们在月面上无畏的精神，坚韧的毅力，无穷的智慧，辛勤的工作都给人们留下了极为深刻的印象。当他们从月宫凯旋而归时，都受到了国宾般的隆重接待，但在鲜花和荣誉面前，12个人却走着不同的道路。

在月面上留下第一个人类足迹的尼尔·阿姆斯特朗自幼聪颖好学，在中学时代便为因病临时缺课的老师代课，后成为出色的飞行员。但他一贯淡泊名利，尽管在几次太空旅行中他临危不惧，有化险为夷的天赋，但他一直十分自谦，总说自己是“一个平常得不能再平常的人”，并“希望大家早早忘掉我”。登月之后即辞职隐居在俄亥俄州一个小城镇的郊外，平时过着陶渊明式的田园生活，只有在总统特邀时才偶露一面。1986年“挑战者”惨祸之后，他应里根之邀参加了调查工作。现在他仍在自己的农场中过着平静的生活。

与他一起登月的艾德温·奥尔德林虽然早期经历与他相仿，但“漫步月球第二人”的荣誉却反而成了他的精神负担，他的空军上校父亲也一直为迟19分钟而耿耿于怀。奥尔德林为此苦恼不已，一度被送入空军医院的精神病房，妻子因而离他而去，第二次婚姻也因他酗酒而破裂。直到1980年50岁时，才在医生及朋友的劝导下戒了酒，并第3次结婚，现在夫妇俩安居加利福尼亚，他也开始振作起来，出版了两本著作和一部科幻小说，并在为将来的“太空旅游”而奔波。回顾往事，他无限感叹：“当年传媒过分的渲染，使我们一夜间变成了伟大人物，这使我晕头转向无法适应，现在我已明白，自己只是一个普通的人。”

先后6次进入太空的约翰·扬是登月者中唯一仍在航天局工作的专职科学家，并已任技术总监之要职。他第一次上天时年仅35岁，登月是他的第4次太空之旅，尽管称“阿波罗16”是“迄今最成功的宇宙飞行”，其实也是事故连连、险象环生：先是扯断了一根电缆，使一些科学实验仪器无法运作，接着绕月运行母船上的摄影设备出了故障，而回到母船后，又有一个电闸出了毛病，使原定的月震试验难以为继……他的第5次宇航即是世界上航天飞机的处女航，他作为指令长“开辟了航天新纪元”。至今仅有一人平了他的6次记录。

地质学家哈里逊·施密特走的从政之路，一度当上了新墨西哥州共和党的参议员，现在虽早已下台，但仍在从事科技和政治方面的咨询工作。艾伦·比恩却成了一位艺术家，他现在已是世界上唯一的从月球上归来、专门以月球为题材作画的画家，并决心在10～15年内创作出200幅作品，据说因他的画上涂有“原始月尘”，所以售价都在5万美元以上。

最后离开月球的尤金·塞尔南，从月球归来后先是在一家石油公司供职，但老板需要的是用他登月的传奇般经历来招引生意，而漠视他的才能，甚至有位富商要塞尔南为他的轻型卡车题写“宇航牌汽车”……受不了市侩之气的塞尔南终于拂袖而去。他现在是休斯顿航天咨询公司的董事长，并经常在电视中作太空活动的评论讲解，并成为美国广播公司中最受欢迎的人员之一。他多次强调“作为最后一个登月人的荣誉，我希望尽早地被人取而代之”1994年10月，他应邀到上海参加“我们的太空时代展览”。对于中国人民的真诚和热情他极为感动，他说：“人是上帝创造的奇迹，而世界的奇迹将由人类自己来创造。”

登月者中有2人则莫名其妙地成了忠实的宗教信徒，更有一人还因失足被航天局除名处理。

说来难以置信的是，轰轰烈烈的登月壮举，登月者的津贴少得可怜，每天只有区区27美元，还得从中扣去伙食费22.5美元（因他们有原来的工资），这与他们的名声形成了强烈的反差。戴维·斯科特就在这考验前把握不住自己。他的航天资历与阿姆斯特朗相当，当年他们二人就一起驾驭“双子8号”作了首次宇宙飞行，1969年他又作为“阿波罗9号”的3人之一，在地球周围对登月舱进行性能测试，1971年的登月是他第3次太空活动。他事先印制了398个首日封，上面绘有“阿波罗”登月飞船、登月舱的图案，还一一贴上了与此活动相关的纪念邮票。在登月时他把它们带上了月球，8月7日回到打捞船后又逐个加盖了特殊的邮戳，这样，这些特制的首日封马上身价百倍，变成了罕见的“太空首日封”。斯科特还奇货可居，把它的价格抬到2000美元一枚！可是不久便东窗事发，他“偷鸡不着反蚀把米”，被弄得声名狼藉……后来几经周折才在一家规模不大的太空运输咨询公司谋得了一个职位。

故事还有不少，但我们从中已可得到不少教益，学会如何对待工作、如何对待荣誉。

建立永久基地

到21世纪初，人类将重返月球，并在那里建立永久基地。人要到月球上去干什么？

首先要建立月球发电站。地球上的能源日渐枯竭，自然就想到在月球上建立太阳能电站为地球所用，科学家设想在月面上安装数以千计的太阳能电池阵，收集太阳能转化成电能，并以微波形式送回地球。月球发电有许多优点，它不受天气和季节变化的影响，而且费用低，安全可靠，几乎是取之不尽、用之不竭。

其次要建立月球天文台。月球上引力小，加上没有大气的遮挡，十分有利于架设巨型望远镜。帮助人类更好地研究遥远星系的秘密。

建立月球工业和开采无公害的核原料，是月球永久基地的重要工作。高真空和低重力，使月球工厂能生产出许多地球上不能或难以制造出的高性能材料。月球土壤里有大量的核原料——氦3，它是一种核聚变最理想的燃料，用它发电，不会造成环境的污染。

最后要把月球变成宇宙航行的中转站。从月球上向其他星球发射探测器和宇宙飞船，要比地球上容易得多。近来月球上又发现了水，这不仅可供航天员生活之用，而且用水制造出的液氢和液氧，正是火箭所用的燃料。未来人类远征宇宙之时，月球必然会成为不可多得的跳板和中转站。

到月球上找水

20世纪末，“月球勘探者”在月球上发现了水，这一消息对人类来说就像当年哥伦布发现美洲大陆那样惊喜。

早在1996年，科学家在分析研究1994年“克莱门汀1号”探测器拍摄的1500张月面照片后，产生了争议，因为有一张照片被某些科学家怀疑是月球南极的冰湖照片。

于是，“月球勘探者”探测器带着证实月球是否有水的任务，于1998年1月6日发射升空，并于1月12日顺利进入月球轨道，开始了它的找水探测。在月球上空，“月球勘探者”是怎样找水的呢？

原来，“月球勘探者”携带了一种先进的找水仪器——中子光谱仪。我们知道，水分子是由氢原子和氧原子组成的。中子光谱仪对氢原子特别敏感，再加上月球上几乎没有大气，所以，如果中子光谱仪在空中发现月面有过量氢原子存在，就可以找到水。中子光谱仪找水的本领非常高，它高高在上就可以在1立方米的月球土壤里测出一小杯水的含量。“月球勘探者”经过7个星期的月面扫描探测后发现，月球两极的盆地的底部存在水。由于那里终年照不到阳光，温度极低，常年在－150℃以下，水都是以固态形态——冰存在。冰的上面还盖有一层几十厘米厚的土层。

那么，月球水是从哪儿来的呢？科学家们认为，月球经常受到彗星的撞击，而彗星的含水量约为30%～80%，彗尾中水蒸气的含水量高达90%。这些外来的水分在月面受到阳光照射而蒸发，而一部分水蒸气在月球两极那些温度极低的盆地底部凝结起来。所以，这些冰不是集中在一起的，而是与尘土混合的冰渣。

景色迷人话月球

皓月当空，人们天天看它，却不知道上面究竟是什么样子。千百年来人们盼望着揭开月球的面纱，看看它真实的模样。

1608年，荷兰一位磨眼镜片的工人发现，把几片经过磨制的玻璃摆在适当的位置上，就可以使远处的景物看起来如在眼前。从此人类有了望远镜。伽利略听到这个消息，立刻联想到遥远的天空能不能用望远镜来观测呢？他凭借自己丰富的物理光学知识，很快就制成了人类第一个天文望远镜。1610年，他把望远镜指向天空，观测的第一个目标就是月亮。“啊！”他惊讶地大叫起来，因为他无论如何也没有想到，人们心目中圣洁无暇的月亮竟会是这个样子。那想象中应该是平坦光滑的月面上布满了高山和深谷，还有大片大片黑暗的地区。伽利略想，大片黑暗的地区一定是大海。他根据自己的观察画了第一幅月面图，还给两条最明显的山脉起了名字，叫阿尔卑斯山脉和亚平宁山脉；又给两个海起了云海、湿海的名称。他把自己的观测结果公布于世，几乎所有的人都被震动了。

今天我们已经清楚地知道，月球上根本没有水，哪能有海呢？那些“海”实际上是一些地势比较低的广阔平原。由于科学家们已经习惯称它们为“海”，所以就这样一直延用到今天。在月球的正面，月球海占了半球表面的一半。不仅如此，在今天的月面图上，有些较大的“海”还称为“洋”，较小的“海”称为“湖”或者“沼”，甚至把海伸向高地的部分称为“湾”。这些带“水”字偏旁的名称使滴水全无的月球显得有了一些生气。

月球上的山很特别，一座一座的山像一个一个的碗，每一座山圆圆地围成一圈，称为环形山。环壁就是山，环壁中央围成的低地称为环底。有趣的是，在一些比较大的环形山中间，还有一个或几个中央峰，像锥子似地矗立在环形山中央。月球上的环形山数也数不清。初步统计，直径在一千米以上的就有33，000多个。最大的贝利环形山直径有295千米；另一个克拉维环形山，直径也有230千米。比较大的环形山都是用科学家的名字命名的，最著名的有哥白尼环形山、阿基米德环形山、托勒密环形山、伊巴谷环形山等。此外还有以我国科学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬等的名字命名的环形山。

对环形山形成的原因，人们的说法也很不相同。一种意见认为是火山爆发形成的；另一种意见认为是流星、陨石等小天体猛烈撞击形成的。“火山爆发说”认为，月球质量小，又没有地球那样的“铁心”，所以它对表面物质的吸引力就小，火山爆发的规模就会很大，因此形成巨大的“火山口”。加之月球上没有空气和水，没有风吹雨打的侵蚀，火山口就可以长期地、原封不动地保持它的原貌。我们地球上的火山爆发也形成过与月球环形山十分相似的火山口，但地球风化现象严重，火山口就逐渐被破坏得看不清了。“天体撞击说”认为，月球没有空气。在流星、陨石撞击的时候，月球不能保护自己。经过亿万年天体的撞击，月面就成了今天这种“坑坑洼洼”的样子，所以“环形山”又叫“月坑”。我们的地球有大气层保护，小天体进入大气，剧烈的摩擦产生的高温，使多数小天体在空中就被烧毁了，无法落到地面上，所以地球表面没有那么多环形山。

这两种说法都有一定道理。多数科学家的结论是：较大的环形山是火山爆发的遗迹；较小的环形山是天体撞击的结果。

月球概况

1609年，意大利科学家伽利略制成了一架简单的望远镜，首先用它来观察月亮，迈出了人类用科学仪器观测天体的第一步。观察结果使伽利略大为惊奇，原来，月亮并不象人们想象的那样洁白无瑕，景色迷人。月亮上有明有暗，瘢痕累累，有些地方还凹凸得十分厉害。伽利略认为：那些明亮的部分不断改变颜色，一定是山脉；那些总是黑暗的部分，一定是海；他还给月面上这些暗的部分起了海洋的名称，比如“云海”、“湿海”、“（南海”、“冷海”、“风暴洋”等等。

三首多年来，人们继伽利略之后，不断地观测月亮，绘制了许多幅月面图，一张比一张精细。不过，人们在地球上看到的月亮；只是它朝着我们的那张“笑脸”，却始终看不到它的“后脑勺”。直到1959年10 月7日，前苏联火箭严月球3号”第一次飞到月亮背面，把它的“后脑勺”照了相回来，这才使我们有可能认识月亮的全貌。原来，月亮的背面也同样荒凉坎坷，山地比正面更多一些。

月亮在太阳系的卫星中虽然不算最大的，但是跟它的主星——地球相比，月亮却是个大卫星。月亮的平均直径3475.8千米，大约相当于地球直径的1／4；它的表面积是3800万平方千米，相当于地球面积的1／14，比我们亚洲的面积稍微小一点；月亮的体积是220亿立方千米，等于地球体积的1／49；月亮的质量是7350亿亿吨，大约等于地球质量的1／81；月亮物质的密度是每立方厘米3.34克，相当地球密度的3／5。这样大比例的卫星，在太阳系里是少有的，月亮和地球简直象是一对行星。

月亮离开我们有多远呢？从月亮到地球的平均距离是384400千米，相当于地球半径的60倍，约等于环绕地球赤道10圈的行程。

月亮绕地球旋转的轨道不是正圆，而是椭圆形的，所以离开我们有远有近：最近的时候只有363300千米，最远的距离是405500千米。如果我们注意观察，可以看出月亮有时候显得木一些、亮一些，离我们最近的时候要：比最远的时候看起来大12%，亮30%。

月亮表画的暗斑，就是伽利略称之为“海”的部分。实际上，月亮上根本没有水，“月海”有名无实，发暗的部分是比周围低洼的广阔平原。最大的“月海”——风暴洋的面积500，万平方于米，比我国面积的一半还要大一些。“月海”共翅个，约占月亮总面积的40%，其余60%发亮的部分被称为“陆”。这里是高地和山脉，峰峦重迭，沟壑纵横。“陆”比“海”平均高出1500米。

月亮上的特产是环形山。环形山一般是圆形的，四周山壁突出，内坡比较陡峭，外坡比较平缓，样子很象火山口。有些环形山中心还耸立着一个孤立的山峰，叫“中央峰”。环形山的山壁有高有低，一般高度在200～500米之间。环形山的范围有大有小，最大的环形山是月亮南部边缘的贝利环形山，直径295千米，四周山壁高达4250米，简直是被高山包围的大平原，把我国的海南岛装进去还绰绰有余。有些环形山四周山壁不高，可是中间底部深陷。最深的是牛顿环形山，比外围的平原低7千米，比山壁低8858米；把地球上最高的珠穆朗玛峰装进去，可以看不见山尖。

月亮上的环形山很多，“陆”上有环形山，“海”里也有环形山，“陆”上的环形山比“海”里的多。用望远镜能够看清的直径在1千米以上的环形山，大约有33000多个，直径在1千米以下的只能算是坑穴了，多得不计其数。这些坑穴把月面弄得千疮百孔，瘢痕满目。

环形山是怎样形成的呢？有两种说法。一种说法认为是火山喷发的结果。火山喷发时岩浆喷涌出来，向四面八方流去，形成了环形山壁，火山口就是环形山中间的盆地。另一种说法认为行星际空间有许多游荡的石头——流星体，因为月亮没有大气保护，它们可以毫无阻拦地冲击月面，造成坑穴和环形壁。这两种说法都有道理，有待进一步探索研究。

月亮上的“海”徒有其名，可山却是名副其实。山脉不多，大多以地球上山脉的名字命名。月亮上的山同地球上的山相比毫不逊色，甚至更加险峻陡峭。最长的山脉长达1000千米。月球南极附近的莱布尼兹山脉，最高的山峰高达9千米，地球上的最高峰见了它也得“甘拜下风”。

除了“海”和山以外；月面上还有许多其他的结构；以环形山为中心向四面八方伸展的长而宽的条纹——“辐射纹”，像峡谷一样长长的裂缝——“月谷”，“海”的分支——“湾”，比“海”高而比“陆”低的区域——“沼”，范围比较小的“暗块”——“湖”，等等。

同地球一样，月亮上也有土壤，厚度从几厘米到几十米。人们原来以为月亮上的尘土很松软，可人类登上了月亮以后，留下的第一个脚印却只有几分之一厘米深。土壤里含有氧、硅、铁、硫、钴、铝、镁、钛等元素，没有发现与地球上不同的新元素。很有意思的是这些土壤里含有不少玻璃质的小珠，它们很可能是流星体撞击月面，产生高温高压，熔化了岩石，向周围飞溅形成的。

土壤下面是岩石，大多是由熔岩凝固而成的玄武岩。在地球上根普遍、含量很丰富的钠和钾，在月球上倒很少见，而在地球上相当稀有的锆、铪、钇和稀土元素，在月岩中含量却很高。月岩中含有很多的铁、铝和钛，将来可以开发这些矿藏，用来满足人类的需要。人们利用放射性纪年法，测得月面岩石的最高年龄是47.2亿年，与地球年龄差不多。很可能月亮和地球是在同一种环境条件下，同时诞生的。

月亮确实荒凉沉寂，但还不是一个完全僵死的天体。它内部的温度仍然相当高，月震、山崩、火山喷发等类似地质变动的自然现象也在发生。月亮还在活动着。

人类对月球的认识

人类向宇宙进军的第一个目标是我们的近邻——月亮。月亮是地球酌卫星，顾名思义，它就象一名卫兵，环绕在地球的周围。月亮与地球可以说是形影不离，它的柔和的光亮，曾使天文学家和诗人们激动不已。古往今来，多少文人墨客赋诗著文，为月亮编织了层层奇妙的面纱。

自从伽利略以来，人们用望远镜可以看到月球上有许多环形山，山与山之间有凹地，天文学家开始把它叫“海”，其实根本不是什么海，更没有水。月球上有大大小小数不清的坑，这是由宇宙中的流星击中月球所造成的。为什么月球这么“不幸”呢？说来还得怪月球自己，这是因为月球的引力很小，它“抓”不住空气，于是月球上的大气层很薄很薄。流星在闯入月球过程中不能烧毁，可以无遮无碍地、无情地砸到月球上，就留下了点点“伤痕”。月球是一个完全没有生命现象的世界，这一点科学家们是清楚的。我们探索月球的目的，并不想从月球上寻找生命，而是想把月球开辟成一个宇宙航行的基地，从这里向更远的宇宙探索。此外，由于在月球上更便于了解宇宙空间的知识，我们可以把更多的仪器放在那里，获得更多的宝贵资料。还有一点是，月球一直保持着原始的未开发状态，还是几千万甚至几亿年前的老模样，因此研究月球岩石和地质构造，对了解地球的生成及演变是很有帮助的，这就是人们一直对月球感兴趣的原因。

2000年前，人类就向往月球。16世纪意大利物理和天文学家伽利略（1564～1642）发明了望远镜，人类第一次通过望远镜观察到月球。这大大有助于人们认识月球。18世纪末，拍摄到的照片仍然是始终面向地球的月半球，分辨率为1千米左右；同时出版了月球图。至此，人类能看到月球的轮廓，但对月球结构、月面实际隋况以及月球空间环境仍不清楚。

月球自转和绕地球运行是同步的，周期为Z7.32天；可见面中约1／3是阴暗色盆地。最初称它为“海”，实际上是盆地。月球赤道直径是3476千米，为地球直径的27.25%；它的体积为地球的2%，质量3是地球的1%（地球密度为5.5克／厘米，而月球密度则是3.3克／厘3米）。月球轨道呈椭圆形，近地点356330千米，远地点406610千米。月球表面布满沉积的尘埃，既无空气，又无水。由于是一个真空环境，向日面和背日面温度差别极大。根据美国加利福尼亚州威尔逊天文台的纪录，月球赤道点中午温度是101℃，而子夜为－152.7℃。

在空间时代之前了解月球，只能依靠对电磁和粒子辐射的研究，利用望远镜观察，测量原始行星引起的太阳风，并寻找陨星落到地球上的碎块进行分析。在“阿波罗”宇宙飞船登月前，许多天文学家认为月球与地球有相同球粒陨星的组分。有的行星学者以为月球相当热。一段时间里，月球“热”和“冷”的学派争论不休，各执己见。

1893年，格罗夫·卡尔·吉伯特（1843～1918）对月球表面提出了新的解释，支持月球寒冷学派。他用美国海军观测站的0.67米焦距望远镜观察了月球18个夜晚，并假定平坦的浅灰色月球表面是与巨大的物体面碰撞而成的。1961年获得诺贝尔化学奖的哈罗德·克莱顿·尤里（1893～1981）这样解释他看到的月一地之间的差别：“地壳岩石大概是由于经过未完全熔化过程和长期的分裂而形成的。在月球上似乎未产生后期的分化。”美国史密森天体物理观测台台长弗雷德·惠普尔断定在月球上有许多火山活动证据，最大火山口是小行星或陨星碰撞的结果。天文学家和企业家拉尔夫·鲍德温推测，大部分月面是由于强大物体碰撞、通过热和压力使岩石成形。1963年英国天文学家帕特里克·穆尔指出，月球硬壳是灼热粘稠岩浆的固化；1966年美国地质学家杰克·格林描述月球海是由玄武岩构成的，像地球上的火成岩。根据美国宇航早带回采的月岩分析，证实了美国耶基斯和麦克唐纳天文台台长杰勒德·凯珀（1905～1973）1954年作出的结论：月球是由放射性热物质构成的。

在上述有关月球起源争论中形成了三个学派：凯珀主张月球的形成是与地球一样长久；尤里假定月球是因太阳阴霾的某一个地方被捕获而形成，这是从动力学观点推测月球起源；乔治·达尔文（1854～1912）提出了第三种不同的说法。他介绍说，在聚变过程中，月球是由地球喷射出的物质中一个巨大滴分化而迅速旋转形成；那个巨大滴停留在近地球轨道上，以后，由于潮汐驱动分开成为月球。他的设想得到美国天文学家威廉·皮克林的支持。他还进一步认为太平洋盆地是巨大滴分化的遗迹。月一地分开论的一些支持者援引了月球密度（3.3克／厘3）低于地球平均密度（5.5克／厘米3），相当于地壳和地幔部分密度的情况作证据。

前苏联对月球起源所持的观点，是根据月球演化物理力学概念。该理论认为，在地球形成时小物体和重粒子聚集在地球周围，最后形成月球。关于地一月系的形成，前苏联倾向从8Jb轨道粒子开始，由一个小核心起，在质量上逐渐增大而形成月球；或者在绕地球质量中先形成几颗大卫星，每一个有月球现在质量的一半或1／3，以后受潮汐的摩擦，使之接近轨道并引起碰撞结合。

月球运动

月球是距离地球最近的天体，它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米，比地球直径的1／4稍大些。月球的表面积有3800万平方千米，还不如亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1／81，月面重力则差不多相当于地球重力的1／6。月面的直径大约是地球的1／4．月球的体积大约是地球的1／49。月球的轨道运动

月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。周期173日。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09′。月球的自转

月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27．32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因：

1、在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。

2、白道与赤道的交角。

月儿有圆有缺

月亮有时圆，有时缺，总是在有规律地变化着。人们天天看到这种变化，却不一定都知道它的原因。

早在1800多年以前，我国东汉时代的天文学家张衡就认为，月亮本身不发光，它的光是太阳照耀反射出来的光。宋代学者沈括进一步指出，月亮的形状象弹丸，太阳照耀才发出光来：开始的时候，太阳在月亮的旁边，光从一侧照它，我们就看到“月如钩”；以后太阳渐渐离得远了，阳光斜照，月相也就慢慢地“满”起来。沈括还用一个半边涂了白粉的球做实验：从侧面看，涂粉的地方好像一个弯钩；从正面看，确是一个正圆。

月亮确实也是一个黑暗的天体，自，己不会发光，是靠反射太阳光而发亮的，所以我们才能看见月亮。月亮是地球的卫星，它不停地绕着地球运行，同时，月亮又和地球一起，环绕着太阳转动，这样就造成了太阳、地球、月亮三者之间的相对位置不断发生变化，我们在地球上见到月亮就有圆有缺。月亮圆缺的各种形状，就叫做“月相”。

月亮公转时有8个不同位置。太阳光从右面照来。当月亮转到太阳和地球中间，太阳照亮月亮的背面，这时候，月亮和太阳一同从东方升起，又一同从西方落到地平线下，所以我们看不见它。月亮在这个位置是“新月”或者叫做“朔”。“朔”以后两三天，太阳光能够照亮它朝着地球那半球的边缘部分，我们可以在太阳落下去的西方天空，看见一钩弯弯的月牙儿，叫娥眉月。这就是“韧三、四，月如眉”的来历。月亮逐渐转到与太阳和地球的连线成直角的位置，被我们看见的明亮部分不断增木，这时候就能看到半个明月，叫做“上弦”。半月一过，月亮一天比一天地圆起来，就到了“凸月”的阶段，难怪群众以“七洼八平九鼓肚，的说法来形容“上弦”前后几天的月相变化！等到月亮转到与太阳完全相对的一面，也就是地球在太阳和月亮中间，太阳光把月亮对着地球的半面完全照亮的时候，每当夜幕降临，我们就看到圆圆的月亮，这叫做“满月”，或叫“望”。人们常说“八月十五月正圆”，不过严格来说，“满月”不一定在农历十五，也可能是农历十六，甚至农历十七。

这以后，月亮被我们看得见的明亮部分逐渐变小，经过“凸月”，又变成了半亮半暗的半月，叫做“下弦”这时候，月亮要到午夜才在东方出现，天亮以后，仍可以在天空看见宫；再过几天，下弦月尸瘦”得只剩下弯弯的镰刀似韵月牙，黎明耐才开始出现，称为“残月”。又过几天，月亮终于完全看不见了，又倒到了“朔”；新月时期重新开始。月亮完成这样一个周期变化，平均需要29天12时44分3秒。这样的时间间隔叫做“辨望月”，农历的一个月就是根据它来确定的。因为“朔望月”的天数不是整数，就取个约数29.5天，月大30天，月小29天。

月亮为什么有时起得早，有时起得晚呢？

如果月亮是静止不动的，那么由于地球的自转，我们每天都应该在相同的时间里看到月亮的东升西落。但是（月亮在绕着地球公转，而且公转的方向跟地球自转的方向相同——自西向东。这样，在地球自转了一周之后，月亮也已在它公转的轨道上前进了一段距离，地球必须再向前转过一点儿，追上月亮，我们才能看到它。所以，月亮升起的时间，总是要比前一天迟一点，平均每天要晚5d分钟左右。

你仔细地观察过娥眉月吗？仔细看看就会发现：月亮除被照亮的月牙部分外，其余部分也不是全黑的，而是发着灰黄暗淡的光芒，好像月牙拥抱着微弱的“灰光”。人们把这种现象叫做“新月抱旧月”。

这是怎么回事呢？原来，不仅月亮能够反射太阳光照亮地球，而且地球也能反射太阳光照亮月亮，灰光就是地球把太阳光反射到月面，再由月面反射回地面。灰光的颜色还会发生变化：当地球上辽阔的海洋部分面向月亮的时候，灰光是浅蓝色的；而当地球上大陆部分朝着月亮的时候，灰光就变成淡黄色的了。

月亮。绕地球公转，也有自转。前面说过，月亮始终用它那张“笑脸”望着我们厂，就是月亮自转的证明。因为月亮自转一周所需要的时间，正好同它绕地球公转一周所需要的时间相等。如果月亮不自转，或者自转周期与公转周期不向，那么我们就能看到月球时全貌了。由于月亮沿轨道旋转时有点摇动，所以月亮表面有41%老向着地球，41%老背着地球，18%有时候看得见，有时候看不见。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书