揭开月球的秘密

自从1610年意大利科学家伽利略将他的第一架望远镜对准月球以来,天文学家就一直在努力地揭示更多关于月球的秘密。功能更强的望远镜起到了很大的作用,但随着20世纪60年代太空时代的来临,天文学家终于可以向月球表面发射相关的仪器进行研究,最终人类也到达了月球表面。

17世纪40年代中期,佛兰德制图师迈克尔·郎格尔努斯(1600~1675年)和波兰天文学家约翰内斯·海维留斯(1611~1687年)出版了第一张月球地图。1878年,德国天文学家约翰·施密特(1825~1884年)通过观察制作出最后一张手绘月球细节地图,后来这项工作都被摄像技术取代。1840年,英裔美国科学家约翰·德拉帕(1811~1882年)拍摄了一些最早的月球照片。不久,天文学家利用摄影技术制作了月亮地图。

大事记

1959年 苏联“卢尼克1号、2号、3号”都飞掠月球并进入月球轨道但坠毁于月球表面

1964~1965年 美国太空总署发射的“漫游者7号、8号和9号”发回月球照片

1966年 苏联“月球9号”软着陆于月面,“月球10号”进入月球轨道

1966~1967年 美国太空总署发射的月球轨道卫星测绘了月球大部分地方的表面地图

1966~1968年 美国太空总署发射的“观测者号”软着陆

1968年 苏联无人驾驶的“探测器5号”进入月球轨道并成功返回地球

1969年 “阿波罗10号”进入月球轨道,“阿波罗11号”和“阿波罗12号”着陆月球

1959年,苏联第一次成功尝试将一个人造物体送入太空。他们发射的“卢尼克1号”探测器掠过月球表面。同年2月发射的“卢尼克2号”探测器坠毁在月球表面,“卢尼克3号”成功地对月球背向地球的一侧进行了摄影。从发回的照片来看,月球背面与近地球一侧并没有多大的区别,只是表面陨坑更少。1964年,美国太空总署发射了“漫游者7号”,1965年发射了“漫游者8号”和“漫游者9号”,共拍了约1.7万张照片,最后,探测器都坠毁在月球表面。1965年,苏联的“探测器3号”也拍摄了月球背面照片。

薛定谔盆地(上图右下方)处在月球背面。美国太空总署1994年发射的“克莱门特号”探测器拍摄的月球照片表明,月球上的一些陨石坑包括薛定谔盆地是月球火山的发源地。

这是由月球探测器拍摄的月球表面照片。与地球上不同,由于没有空气和水,这些地貌会一直保持最初的样子。

1966年,苏联“月球9号”(“卢尼克3号”之后的空间探测器改名为“月球号”)第一次实现了在月球软着陆。接着,“月球10号”成为第一艘进入绕月球轨道飞行的人造飞行器。美国太空总署以7项观测者任务回应了苏联的挑战,该任务中所有探测器均实现了在月球软着陆。除了发回照片外,“观测者1号”在1966年发回了有关月球土壤的物理数据,另四艘“观测者号”探测器也拍摄回大量的月球照片,使美国太空总署的月球相册增加了86471张新照片。每一艘“观测者号”都安装了可变电视摄像机,摄像机安装了可互换的滤光器,并由一对太阳能电板提供动力。这种摄像机既可以拍摄近距离特写图片,也可以拍摄远景图像。其他的仪器则负责分析月球的表面是否适合登月舱登陆以及最后的离开。分析的项目包括月球表面的承压强度以及热力学(吸热)、光学(光反射)的性质。3年后,1969年11月,“阿波罗12号”宇宙飞船着陆在被称做风暴洋的地方,离上次“观测者3号”的降落点仅相距183米。“阿波罗12号”的宇航员收回了“观测者号”遗留下的电视摄像机并带回地球做科学研究。

1967年4月,美国“观测者3号”在月球软着陆。照片上一名“阿波罗12号”的宇航员正在检查“观测者3号”留下来的仪器。我们可以从照片背景中看到“阿波罗12号”的登月舱。

1966~1967年,美国太空总署发射的5颗月球轨道飞行器测量并绘制了月球大部分地方的表面地图,为接下来的“阿波罗号”登陆地点的选择提供依据。它们还发现了月球质量密集区,该区域引力较大,会对掠过此地的卫星运行轨道产生干扰。

1968年,苏联发射的“探测器5号”成为第一个进入环绕月球轨道并成功返回地球的空间探测器(后续的“探测器6、7、8号”也同样完成了任务)。苏联和美国都在着手载人登陆月球的计划,在这次竞赛中,美国拔得头筹。同年,“阿波罗8号”搭载3名宇航员进入了月球轨道对相关设备进行了测试并成功返回地球。1969年,“阿波罗10号”也进入了月球轨道,接着“阿波罗11号”和“阿波罗12号”最终实现了人类登月梦想。这两次登陆以及后来的四次成功登陆为地球带回了丰富的月球岩石和土壤样品及科学数据。经过分析,科学家认为月球年龄是45亿年,与地球年龄很接近。于是科学家推测月球很可能是一颗卫星大小的小行星撞击原始地球时产生的残骸形成的。

几乎所有的月球表面的坑都是小行星和流星撞击月球表面形成的—月球没有大气层来减缓这些小行星和流星的速度。1994年,美国弹道防卫组织(SDIO的前身)与美国太空总署联合任务计划发射的“克莱门特号”探测器测绘月球整个表面地图时,拍摄到一个月球背面的火山口。1998年,美国太空总署的无人驾驶太空船“月球勘探者号”在月球两极发现了地下藏有大量的冰。