《月球密碼》

《月球密碼》

《月球密碼》是首都師範大學出版社出版的作品。

基本信息

概述

作 者: 雙平 出 版:首都師範大學出版社

《月球密碼》《月球密碼》

半個多世紀以來,蒼涼的月球一直是世界各國激烈競爭的最領域,月宮舞台熱鬧非凡,美蘇兩國你方唱罷我登台,從1958年至1976年的18年間,美蘇兩國一共發射了65顆月球探測器,其中42顆成功。其間的月球探測活動經歷了遠距離飛越、硬著陸、軟著陸、繞月飛行、登入月球等五個階段。在前五個階段里,蘇聯一直遙遙領先於美國,在無人月球探測領域裡創造了許多個“第一”,但在最後的載人登月階段,美國捷足先登,至今月球上只留下了美國12名航天員的腳印。

內容簡介

第一章 月球謎案

《月球密碼》《月球密碼》
《月球密碼》《月球密碼》

第1節:它肯定不是一個好去處(1)
第一章 月球謎案
月球是一個充滿神奇的地方,它的每一塊砂石、每一道谷都隱藏著難解的密碼
古往今來,地球上的人對這個天隱身、夜晚亮相,距離自己最近的尤物充滿了好奇。古人以對月亮浪漫至極的美妙幻想而自豪,而今人則能夠以對它科學嚴謹的理論觀測而自居。遠古的地球人,一直把月球看做柔秀美的姑娘,白天由光芒四射陽剛壯氣的太陽主宰著,而夜晚則由這個心地善良子主宰著,她便也有了一個官名——太陰。傳說,每當夜幕降臨,太陰便會放出她的寵物——一隻白,遙看人間的萬事萬物。
1.它肯定不是一個好去處
“海上生明月,天涯共此時。”“俱懷逸興壯思飛,欲上青天攬明月。”月亮在古人的心目中一直是最美好的“絕代佳人”,她溫柔的月光,撫慰人們的心靈,撩撥人間的愛情。直到17世紀初,月亮才有些煩惱,來人類發明的望遠鏡給她嬌媚的臉龐“毀了容”。
1609年,義大利人伽利略受荷蘭眼鏡商的啟發,製作了一台折射式天文望遠鏡,觀察物體可放大32倍。在現代人看來,放大的倍數並不算太高,但在當時卻使天文觀測活動發生了質的跨越。伽利略將這台望遠鏡對準了月球,他看到了月球上高聳的山脈、廣闊的窪地,還看到了奇特的環形山。在他之前,人們一直以為月球是一個冰清玉潔的光滑球體,而他用望遠鏡看到的月球卻像“孔雀尾巴上的圓斑”、“蹩腳廚師烘烤出來的麻點蛋糕”,是一個崎嶇不平、坑坑窪窪的世界。伽利略一直認為,月球上顏色較暗的地帶是有水的地區,顏色較亮的則是山脈。他對月球做了精彩的描述:“月球是一個崎嶇不平的世界,月面上不整齊、不平坦的地方到處都是凹坑和凸出物,月球上的斑點是些環形山,這恰似我們地球本身,由於巍然聳立的山脈和幽深的峽谷而處處不盡相同。”
第一張被世界公認的、比較詳細的月面圖,是1647年波蘭天文學家赫維留斯繪製的。圖上顯示出許多月面特徵,測定了月面上山峰的高度。赫維留斯還提出了月海和山脈的命名方法。1651年,義大利天文學家裡喬利發表了一幅月面圖,給月面陰暗的平起了諸如“雨海”、“靜海”等頗為浪漫的名字,不少至今還在沿用。後來德國天文學家邁耶、施勒特爾、洛爾曼、貝爾、梅德勒和施密特,還有英國天文學家尼é,他們都繪製過具有歷史影響的月面圖,撰寫過關於月球的專著。1668年,英國偉大的科學家牛頓還發明了反射望遠鏡。隨後天文望遠鏡越做越大,解析度越來越高。到了1839年,法國人尼普斯和達蓋爾發明了照相術,這一新技術立即引起天文界的廣泛關注,並用於月球的拍攝。1879年,德國天文學家施密特甚至出版了25張一套的月面圖,月面上的各個亮區和暗區都非常清楚,記錄下來的環形山竟有32800多個。

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到19世紀末20世紀初,真正的照相天圖開始問世。此後所有的面圖,便都以月球照片為根據了。1979年,美國航天局出版了多達2304張的一套月面圖,比例為1∶250000,圖片細緻入微,堪稱傑作。
越是觀察得細,人們就越想了解月亮,越想發現月亮究竟是醜陋的還是美麗的。
科幻小說家們發揮他們非凡的想像力,給月球增添了誘人的神秘色彩。流傳最廣、影響最大的是法國科幻小說作家儒勒凡爾納1865年創作的小說《從地球到月球》。凡爾納在他的科幻小說中,栩栩如生地描述了地球人利用炮彈作交通工具向月球進發的探險歷程。故事發生在美國南北戰爭以後,巴爾的摩城的一個炮兵俱樂部異想天開地造出一尊巨型大炮,用它作登月飛船的運載工具,凡爾納構想炮彈飛船以11千米/秒的速度飛出地球,把人送上月球。這是一枚鋁製炮彈,直徑2.74米, 重8.74噸,炮長275米,裝107噸火藥。為了鑄造這樣長和這樣重的炮和炮彈,炮兵俱樂部在美國佛羅里達州的坦帕城郊挖了一口深270多米、直徑180多米的井當鑄炮的模具,並用1200個熔爐同時熔化鐵水,終於鑄成了這尊大炮。炮彈飛船是一枚被掏空的炮彈,名為哥倫比亞號。炮彈飛船上裝有溫度計、氣壓表、月理圖以及防備月球上各種野獸用的獵槍和步槍。此外,還配備了鋸子、鏟子等工具以及準備在月面上種植的穀物種子、樹苗,準備飼養在月球上的兩隻小狗和幾隻雞。一天下午,三位探險家乘上哥倫比亞號炮彈飛船從坦帕城啟程。定4天飛抵月球,但不幸的是炮彈飛船在接近月球時,突然遇到流星的阻撓而偏離軌道,未到達月面,沒能完成從地球到月球的神奇旅行。

第2節:它肯定不是一個好去處(2)

1901年英國作家喬治威爾斯的科幻小說《第一批登月者》也叫人愛不釋手。小說中兩個旅月者在茂盛的草木叢中蹦跳著行進,他們看見了正在吃草的巨大的“月牛”,還被那些披掛鎧甲、腦袋奇大、身高只有1.5米的“月球人”囚禁起來,鎖住他們的鐐銬全是用純金做的。
凡爾納、威爾斯編織的載人登月故事,雖然是虛構的,但卻表達了人們探索月球的強烈願望和勇敢精神,同時提出了許多引人注目的技術問題。
人類首次用肉眼近距離地細看月球,是1968年12月24日阿波羅8號第一次實現繞月飛行任務的時候。阿波羅8號飛船在這年聖誕節的前一天進入了271.2千米×97.9千米的環月軌道。
沒有想到的是,月球—這個在地球人心目中最美麗的女神,竟然長得如此醜陋。以至於雖然對月亮臉譜已爛熟於心的航天員們,在首次親眼目睹她的蒼涼時,仍然有些心理準備不足。這是一段40年前地面控制中心與阿波羅8號飛船極有意思的一段對話——
地面飛船通信官問道:“從60英里之外看,古老的月球是什麼樣子?”
航天員洛弗爾回答:“基本上一片灰暗,沒什麼色彩,像是熟石膏,又像海灘上一種淺灰色的沙子”,“貧瘠的月面,無邊的孤寂讓人恐懼,並讓我們意識到地球上是多么豐富多彩”。航天員博爾曼說:“它真的是一片不毛之地,像一塊被上百萬顆子彈射擊過的灰色鋼板。”
“它肯定不像是一個工作和生活的好去處。” 這就是第一批近距離目擊者對可憐的月球的評價。
阿波羅11號的航天員柯林斯在飛臨月球時說:“我早已司空見慣的月球——那個掛在天空中的黃色二維小圓盤已不知跑到哪裡去了,取而代之的是一個我見到過的最令人望而生畏的星球。它是三維的,它明目張胆地用鼓起的‘肚皮’朝向我們。”人類第一個踏上月球的航天員阿姆斯特朗,他站在月面上說出了“個人一小步,人類一大步”的名言,卻竟然想不出適當的詞句來形容腳下的月宮,還是他的同伴奧爾德林為他擺脫了尷尬,奧爾德林使用的辭彙是——“啊,壯麗的荒涼!”

第3節:月球那些事兒(1)

2. 月球那些事兒
在人類感興趣於月球的幾千年間,特別是伽利略使用32倍的望遠鏡掀開了月亮的閨簾以來,地球人似乎有理由說,已了解月球了。不信?你看我們把她的履歷表填寫得多么完整!
姓名:月球、月亮
別名:太陰(古人把白晝司光之日稱為太陽,把夜晚司光之月稱為太陰),兔,桂宮,廣寒,嬋娟,蟾宮,玉鏡,銀盤,玉鉤,玉輪,冰壺,半輪,冰鑒,蟾光,顧菟,掛鏡,金波,金鏡,金盆,清光,秋影,素娥,兔影,懸鉤,銀闋,幽陽,玉蟾,玉盆
出生時間:46億年前
死亡日期:31億年前
享年:15億歲
蓋棺定論:目前的月球是一個古老的僵死的天體,其內部的能量已近衰竭,表面流幾乎為0;月震釋放的能量微乎其微,年釋放量僅為地球的1/108;31億年以來,月球沒有出現過顯著的火山活動和構造運動。月球自身已沒有活力和生機,它的生命時鐘停止在31億年前,現在的月球是一具保存完好的天體“木乃伊”。與地球“木乃伊”有所不同的是,她還按照天體的運動規律,不停地自轉和圍繞地球公轉。
籍貫:銀河系中的太陽系中的地月系。在太陽系中,可以把地球和月球當做一個系統、一個質心看待,這個系統或質心繞太陽作鏇轉運動即公轉,同樣,月球和地球又分別繞它們各自的質心作轉動運動即自轉。月球圍繞地球質心做平面橢圓軌道運動,鏇轉一周的時間等同於地球上的27日7時43分11.47秒,這一時間稱為“恆星月”,它在自己的軌道上繞地球運行的平均速度為1.02千米/秒。由於地球的自轉,我們每天可以看到月球的“東升西落”,不過月球每天升起時間都比前一天平均推遲50分鐘。這是因為在地球上某一點某一時刻看到月球升起後,當地球自轉一周時(第二天同一時刻),月球圍繞地球運動已又向東運行了約13度,因此地球要再自轉約13度,即約50分鐘後才能看到月球。
家庭出身:眾說紛紜。主要有四種假說:捕獲說、共振潮汐分裂說、雙星說和大碰撞分裂說,現時流行說法為月球誕生於“大碰撞分裂”。
社會關係:與地球的關係不明朗,主僕、母女、姐妹還是夫妻,尚未定論。雖然“大碰撞”假說較合理地解釋了地球與月球相關的一系列事實,例如,月球的平均密度(3.34 克/立方厘米)比地球和其他類地行星低得多;月球的鉀、鉛、鉍等揮發性元素嚴重虧損而鈣、鋁、鈦及鈾等難熔元素則比較富集;月球的氧化鐵比地球上地幔多50%;地£月系的角動量、地球自轉加速及地—月自轉速度的差異;月球早期曾產生過岩漿洋及斜長岩月殼與月玄武岩的噴發。然而,大碰撞分裂說並非是完美無缺的,它難以解釋地-月系統早期演化過程的時間框架問題、地球與月球的鉀同位素組成幾乎沒有分餾等。
本人成分:地球的唯一衛星。對於人類而言,月球不僅是詩人吟詠的對象,更是人類忠誠的衛士。幾十億年來,它是地球最好的“擋箭牌”,它那疤痕累累的“大花臉”就是它“自我犧牲”的“功勞簿”。一旦失去了這道天然屏障,地球遭受飛來橫禍的危險會陡增幾百倍!
加入過何種黨派:地—月“派系”的堅定分子,忠心不二。
與上級組織的關係:時近時遠。通常人們將月球圍繞地球的運動看做為圓周運動,實際上月球是以橢圓軌道圍繞地球運動的,它離地球最遠時約406699千米,最近約356399千米,平均約38萬千米,這一距離大約相當於地球直徑的30倍,或者說月球圍繞地球運行的軌道,其平均直徑大約可以排列60個地球,而軌道的周長大約為240萬千米。
體形:一個南北稍扁、赤道略微鼓起的圓球體。月球兩極的半徑比赤道的半徑短約500米。月球的平均直徑為3476千米,相當於地球直徑的27.3%;體積只有地球體積的1/49;表面積為3800萬平方千米,是地球的1/14 ,大約相當於4箇中國的陸地面積,比亞洲面積稍小一點。因此,即使環月球旅行一圈,也跑不出亞洲那么大的地域;體積為0.0203地球體積。
體重:平均密度為3340千克/米3,質量為7350億億噸,僅為地球質量的1/81。月球表面的重力加速度為1.62米/秒2,約為地球表面重力加速度的1/6。這樣,一個在地球上重60千克的人,到月球上只有10千克了,如果人在地面上可跳高2米,在月球上就可跳過12米的橫桿。重力的大幅度減小,使人走起路來東搖西晃,舉手投足像是電影中的慢鏡頭。後來,登月航天員發明了在月面上袋鼠式跳躍的行進方法。

第4節:月球那些事兒(2)
體質:疤痕性體質。月球滿身滿臉皆為坑窪,瘡疤遍野,傷痕累累。月球疤痕的主要地形單元是盆地、高地和撞擊坑。月球表面直徑大於1 000米的撞擊坑(也稱環形山、月坑)有33000個以上,直徑大於1米的撞擊坑多達3萬億個!撞擊坑的總面積約占月球表面積的7%~10%。
體溫:一半是火焰,一半是冰水。由於沒有大氣層的保溫和傳導,月球白天受陽光照射之處,溫度可達130℃~150℃,而夜晚和陽光照射不到的地方,溫度又會低至-160℃~-180℃,最高和最低溫度相差300℃多。
體態:月有陰晴圓缺。由於太陽、地球、月球三者的相對位置隨著月球繞地球運行而變化,在地球上看月球的角度不一樣,月球就有了各種月圓月缺的景觀,即各種月相的更迭。月球位於日、地之間時稱為“朔”,月球暗的半個球朝向地球,我們看不

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到它;朔之後的一兩天,á刀狀的新月從西方的天空中出現,凸面向著落日的方向,以後月球相對於太陽逐漸向東移動,亮的部分日益擴展,五六天以後成了半圓形,這時的月相稱為“上弦”;日落時月球在天子午線附近,再過七天,便到了滿月即稱為“望”;滿月以後,圓輪的西部日益虧缺呈半圓形稱為“下弦”。
身體抵抗能力:逆來順受,弱不禁風。由於沒有大氣層的保護,月球的抵抗力相當差。各種隕石、小天體可以長驅直入砸向月面,宇宙間的各種輻射可以毫無阻攔地直接到達月球表面並與月壤相互作用。月球所受到的主要輻射源有三種:太陽風、太陽宇宙線和銀河宇宙線,其中太陽風粒子是最主要的輻射源。太陽風發源於高溫日冕,當高溫日冕的溫度使熱電漿超過太陽引力對它的控制時,太陽風便從各個方向發射出去,太陽風95%以上的成分是電子和質子。太陽宇宙線是太陽間歇性產生的高能帶電粒子強流,也稱為太陽耀斑,其主要成分是高能質子。銀河宇宙線指來自太陽系以外的銀河系的高能粒子。強烈的輻射環境不僅會對月球探測器產生損害,對人體也產生致命傷害。
性格特徵:給點陽光就燦爛。從地球上看,月球是除太陽之外第二明亮的星體,但實際上月球自己並不發光,它擅長反射太陽的光,平均反照率為7%,也就是說,只有7%的太陽光被月球反射。在平均距離處看滿月的亮度為-12.7等星,大致與21米外的100瓦電燈的亮度相當,正好給人一種朦朧的、詩一般的感覺。月光大體上是一種冷光,不會讓人感到灼熱,更不會曬黑皮膚。根據科學家的精確測量,滿月照耀下的氣溫只比無月時候氣溫高0.03℃。月面不同地方的陽光反射率相差很大:月海僅反射6%,所以顯得黝黑,而月面的高地和環形山的反射率可達17%,從地面上看此處分外明亮。
品格特徵:當面一套,背後一套。由於月球自轉的周期恰好等於它繞地球公轉的周期,我們在地球上永遠只能看到月球的正面,另外半個月亮總是背向地球,始終向人們掩蓋著另外的半張臉。
月海是月球上寬廣平坦的低洼平,約占月球總表面積的25%。目前人們所知道的22個月海中,有17個位於月球的正面,只有3個在月球的背面,而且大小懸殊極大,正面最大的月海——風暴洋直徑達1740千米,而背面最大的莫斯科海直徑僅為250千米。背面3個月海加起來,總面積僅相當於正面的第四大月海——澄海。與此相反,月球背面高出月海的月陸面積卻很大,月陸上布滿了大大小小的凹坑,環形山比正面更多更密。

第二章 熱鬧的蒼涼世界

說月亮引力小?半個多世紀以來,蒼涼的月球一直是世界各國激烈競爭的最高領域,月宮舞台熱鬧非凡,美蘇兩國你方唱罷我登台,從1958年至1976年的18年間,美蘇兩國一共發射了65顆月球探測器,其中42顆成功。其間的月球探測活動歷了遠距離飛越,硬著陸、軟著陸、繞月飛行、登入月球五個階段。

第三章 阿波羅壯舉

在人類探索月球的征程中,阿波羅登月計畫是最輝煌的頂峰。美國從1961年提出了該計畫,過8年的艱苦努力,在發射了8艘阿波羅飛船之後,1969年7月20日阿波羅11號飛船上的登月艙—鷹,終於降落在月球上,地球人的第一個腳印像印戳一樣蓋在了月面上。隨後,又有6艘載人飛船飛抵月球,12名航天員在月面上完成了歷史性的壯舉。

第四章 中國,從嘆月到探月

上世紀80年代,美國第一個踏上月面的航天員阿姆斯特朗應邀訪問中國,在談話中,他說了一句玩笑話:“第一個住進月宮的是一位中國的美女,她叫嫦娥;而第一個踏上月球的卻是一個美國男人,那就是我。”他對“嫦娥”的發音有些搞不準,但他知道,在古老的東方國度里,嫦娥的地位如同西方人尊崇的月神阿爾忒斯,她是世界上最早住進月宮裡的仙女,並從遠古一直“活”到了今天。

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