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中国探月工程首席科学家欧阳自远:关于月球背面的五件事 | 科学加

2022-07-16 02:09:51

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我们永远看不到月球背面。那里到底有没有外星人?人类首次月球背面探测有何计划?中国探月工程首任首席科学家讲月球背面的五件事。(更多内容点此进入“大家小课”专题


整理/慈玉鹏 编辑/吉菁菁


摄影/张星海 新媒体编辑/陈炫之


3月31日,中国月球探测工程首席科学家欧阳自远院士,在中国科技馆举行的科普中国•百度百科“大家小课”活动上,为现场300余位青少年及各界人士上了一堂生动丰富的”月球背面科普课”。以下请看现场实录。

尊敬的大朋友,小朋友,大家好!


今天要向大家介绍“神秘的月球背面”。这是月球背面的照片,我们天天看到的月球绝不是这样的月球,我们看到的月亮哪会是这个样子呢?我们在地球上,永远看不到月球的背面。今天我说说月球背面的故事。



有很多有关月球背面的影视大片、科普文章和科普书,都讲了一件事,月亮背面全是外星人。我们站在地球上永远看不到月亮背面,那是外星人占据的地盘,他们可以看见我们地球上的人类活动,我们却完全看不到他们。他们在月球背面可以监视我们,也一直在监视我们人类活动。有人说这是拍到的月球背面的外星人,他们正在策划如何建设月球的背面。人们对月球背面充满了好奇、神秘、诡异和恐怖!


我们永远只能看到月亮的正面,我们永远看到的就是半个月亮。两亿年前的恐龙看到的月亮也是这半个月亮,谁都没有见过那半个月亮。我今天要讲的故事是那半个永远看不到的月亮背面的故事。


今天讲有关月球背面的五件事:


01


为什么在地球上永远看不到月球的背面?


大家知道我们生活在地球上的人类,最熟悉的两个天体是太阳和月亮。太阳光芒万丈,使地球得到光明,得到温暖。太阳使我们的地球风起云涌,气象万千;太阳使地球万物生长,生机勃勃;太阳确实是神圣而伟大的。太阳与地球的距离太远了,平均约有一亿五千万公里,太阳发出的全部光芒和能量,到达地球的立体角很小很小,地球可以得到太阳所有能量的多少?只有16亿分之一,就那么一点点照在地球身上,结果使我们的地球风起云涌,冷热变化,万物生长,全是太阳的功劳。我们还比较熟悉的就是月亮,因为月球将她圣洁的光辉洒向大地,自古以来,激起人们无限的遐想和憧憬,萌发出各种神话传说、宗教信仰、哲学思想、文学艺术和风俗传统,比如嫦娥奔月、玉兔、中秋节等,并为古代的历法编制、对农耕时令和社会发展发挥过重大作用。月球象征着宁静、温馨、和谐、思亲团圆和美满。中国人凡是好事都叫花好月圆,月亮是喜庆的天体。



这是我们真正每天看到的月亮,我们说这是月球的正面。大家知道正面的月亮上有很多黑斑,这是原来砸在月球的小天体挖掘出来的巨大的盆地,引起盆地深部的岩浆上升,形成大量的火山喷发,火山熔岩流填平盆地,月球火山喷发出来的熔岩流是玄武岩,填平了盆地成为辽阔的平原。


1609年,伽利略用望远镜看月亮的时候,月球的正面为什么会有那么多块黑斑?他认为一定是月亮上的海洋,因为海水反光弱,使我们看到很多块黑斑。其实伽利略错了,月亮上一滴水也没有,那是广阔的盆地深部火山喷出的暗黑色的玄武岩熔岩流,呈现出月亮上的很多黑斑。月球表面发亮的部分是另外的一种颜色浅的岩浆岩-斜长岩。


月球一直在按照反时针方向自转,同时月球还围绕着地球也是反时针方向公转。我们站在地球上看它转一圈,这不就是背面和正面都能看见了吗。但为什么在地球上就看不见?月亮和地球的关系特别奇特,月亮自转一圈就是它的一天与绕着地球公转一圈的时间相等。


月亮一边自转一边绕着地球公转,但为什么只能看到半个月亮呢?我画了一张图,现在不看公转,只看月亮的自转。假如说第一个位置在这转90度是这样,再转90度,再转90度,这是月亮的自转。月亮同时绕着地球公转,在这儿是第一个位置,转了90度是第二个位置,再转90度是第三个位置,再转90度是第四个位置,月亮永远就是一半朝向地球。我画了下面这张图:



其实算下来月亮也是转了一圈,这就是潮汐锁定。月亮绕地球公转一圈需要接近一个月,而它自传一圈也是接近一个月,因而月亮上的一天接近我们地球上的一个月,白天半个月,晚上半个月。很多人误解认为月亮的那半边永远不朝向地球就永远是黑暗的,所谓的“黑月亮”,这是误解。


月亮这边是白天,背后就是黑夜,背后天亮了,这边是黑夜,所以一天是一个月。嫦娥三号落在月亮上要过夜,晚上约有半个月长,我们愁死了,零下180摄氏度,我们的探测仪器全部的电子学线路要冻坏。我们在仪器箱里装了暖气,暖气是什么东西做的呢?原子能电池一直在放热,使温度保持在零下40摄氏度以上。第二天天亮了又能够继续工作了。


由于月亮的质量相当于地球的1/81,月球表面的引力只有地球的1/6,没有能力维系表面的大气层,月球的表面近于超高真空。既然是超高真空,月亮表面的空间没有任何介质传播声音,因此月球表面是一个没有任何声响的世界,是一个死寂的世界;由于是真空也没有温度的传导,假如我是一个宇航员,站在月球上前胸照着太阳,零上110-130摄氏度,地球上没有那么热的地方;照不着太阳的后背,零下100多摄氏度;月亮上的环境简直恶劣透了。月亮上没有发现有机化合物,也没有任何生命活动的迹象。



上个世纪,世界上的两个超级大国苏联和美国为了空间霸权的争夺,为了冷战的需要,从1958年开始展开了一场月球探测的军事竞争。


他们一共发射了108颗月球探测器,实现了绕月卫星探测、着陆器和月球车探测,无人月球采样返回和载人月球探测与采样返回,这是人类的第一次月球探测高潮。1960年他们又开始探测火星。在开始的月球探测过程中苏联节节领先,美国是落后的。上世纪60年代初,,全球的空间霸权掌握在美国一家的手里。相继美国制定了阿波罗计划,实现了六次载人登月,有12名美国宇航员登上了月球,一直到今天整个人类也只有这12个人登上了月球,而苏联一个宇航员也没有登上月球。


1958年以来,苏联和美国发射的绕月探测卫星,既可以看到月球的正面,又可以飞到月球背面的上空去。1959年苏联发射的“月球3号”绕月探测卫星首次拍摄到月球背面的第一张全图,月球背面首次向人类展露出真实的面容。限于当时的技术能力,月球背面的图像很不清晰。相继的月球探测所绘制的月球正面与背面的影像图、三维立体图,分辨率不断提高,月球背面的地形地貌、地质构造、表面与空间环境、岩石类型和内部结构都获取到海量的探测数据与相关图件。


1976年以来,美苏两个超级大国有20多年谁也不探测月球,就在上个世纪末和本世纪初,一大堆国家又要探测月球,包括中国在内。中国人发射了嫦娥1号-3号,走在前面。我国的月球探测卫星经过月球的南北极直着飞,拍了全世界最好的一张月球图。月球的表面,坑坑洼洼布满了撞击坑,直径一公里以上的撞击坑全月球有三万三千多个,几十亿年以来小天体砸在月球上非常频繁,这就是嫦娥一号做的月球立体图。


嫦娥二号做了世界上最精密的全月球的图,分辨率达到7米。这张图只有电子版,纸质版打不出来太大了,打出来有一个半足球场大,哪一个角落都可以看清楚,全世界都在用这张图。


……


(未完)


月球正面与背面有哪些差异?月球背面外星人的传说是怎么来的?外星人造访地球的传说是真的吗?请点击下方按钮阅读更多内容。


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