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关于月球背面的五件事

  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?中国月球探测工程首席科学家讲述月球背面的五件事。

  【讲解专家】


  欧阳自远

  中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家

  讲解地点:中国科技馆

  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?中国月球探测工程首席科学家讲述月球背面的五件事。

  我们永远只能看到月亮的正面,看到的永远就是半个月亮。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。我今天要讲的是那半个永远看不到的月亮背面的五件事:

  为什么地球上永远看不到月球背面?

  大家都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砸出来的巨大的盆地,引起盆地深部的岩浆上升,形成大量的火山喷发,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,他认为那些黑斑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背面?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,月亮永远就是一半朝向地球。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,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,站在月球上正面照着太阳,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,美国总统肯尼迪下决心要一举把苏联彻底打垮,全球的空间霸权掌握在美国一家的手里。美国相继制定了阿波罗计划,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,而苏联没有宇航员登上月球。

  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。中国人发射了嫦娥一号-三号,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。

  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。


  ▲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

  月球正面与背面有哪些差异?

  月球正面就是我们看到的月亮有很多块阴影区,这是广寒宫和桂花树等传说的来源。我们看月球正面地形的起伏比较平缓,月球背面地形的高低起伏差距很大。阿波罗载人登月计划放置了五台月震仪在月球表面,月球有点月震的话可以测出来,小天体撞击月球产生的弹性波也可以记录,根据弹性波传播的速度,从而可以划分出月球内部的结构,划分出月壳、月幔和月核的大小和厚度。

  月球内部的重力场,正面和背面差别很大,表明正面和背面内部物质的分布差异很大,演化的历史也有很大的差异。

  嫦娥一号和二号都获取了全月球表面的各种化学成分、岩石类型和分布,正面与背面差异也很大。我们国家在四川的攀枝花钢铁厂用的矿石是钛铁矿。月球上的钛铁矿极其丰富,品位与攀枝花相当,主要分布在正面的月海里,分布面积接近于中国的国土面积,钛资源取之不尽、用之不竭。月球的表层土壤中,富含有太阳风注入的氦-3,氦-3有可能成为核聚变发电的重要原料。月表土壤中氦-3的资源量,经嫦娥一号探明大约有120万吨,足够全人类使用一万年以上的清洁能源原料,这是我们中国做出的贡献。

  宇宙的几厘米到十米波长波段的甚低频无线电信号,完全被我们地球的电离层干扰根本进不来,因而地球和月球的正面对于这一波段完全是盲区。而月球的背面却是最好的探测位置。科学家期盼在月球背面开展特殊频率的天文观测,这将可以知道宇宙最初发生的一些特殊事件。

  月球背面外星人的传说是怎么来的?

  我们永远看不到月球背面,以前根本就不知道月球背面是什么样。一些电影大片、大量的新闻报道、科普与科幻小说和科普书籍,盛传月球背面外星人的各种离奇传说。

  比如有人说月球是外星人造的,如果是外星人造的,我们的月球形成在45亿年前,外星人45亿年前就在造月球了。月球上的各类岩石形成年龄距今42亿年一直到30亿年,这些岩石和火山活动都是外星人造的,所以45亿年以来外星人一直在月球上坚持工作!可能吗?月球假如说是外星人造的要造45亿年。月球也不是空心的,月震波的记录证明月球是实心的。45亿年以来,月球内部的演化能源已经接近枯竭,30亿年前月球的全球性偶极子磁场消失了,再没有过火山活动,也没有明显的强烈的月震。

  已有的研究成果可以确证月球是地球的“女儿”。45亿年以来,月球伴随着自己的母亲—地球,经历了漫长的、荒古的年代。月球围绕地球公转,她以微弱的身躯抵挡了一部分小天体对地球的撞击。月球是地球忠实的保卫者。

  6500万年前,一个大小约10千米的小天体,撞击在墨西哥的半岛上。小天体高速冲进地球的大气层产生巨大的高温高压冲击波撞击地面,造成一个直径200千米的撞击坑,引发全球性森林大火、全球性的巨大海啸和超强地震,溅射的尘埃和全球大火燃烧的灰烬密布在地球的大气层,地球成为一个寒冷的、黑暗的地球,最后引发全球生态系统彻底崩溃,最后地球上70%的物种被灭绝。1982年,我们在西藏拉萨附近找到了全部科学证据。

  二战时期,美国有轰炸机群经过百慕大上空的时候,突然有一架飞机失踪不知道去了哪里,后来谣传是外星人劫持了,放在月球背面的撞击坑里。1988年4月5日美国最有名的周刊《美国世界新闻周刊》刊登了这张照片,我对这架飞机不太熟悉,一看这个坑就知道这是月球背面的Daedalus crater撞击坑,直径93公里,深度3公里,位置的经纬度是5.9°S,179.4°E,从这个图上看,坑的直径是93公里,飞机的比例应该是50公里长,有这么大的飞机吗?两个翅膀展开的宽度也大约有五六十公里,显然这是假的,是伪造的。另外月球表面是超高真空,真空里飞机是不能飞的,完全是假的。

  当我们公布了嫦娥二号绘制7米分辨率的全月球影像图,很多网友批评我,为什么把月球背面外星人的痕迹全部抹掉,我说没有做任何手脚,完全如实呈现在大家面前。他说他们手头有很多月球背面外星人的照片,他们发给了我几百张。凡是他们发过来的照片都可以找到原照片证明全是假的。例如有阿波罗16号的宇航员杜克在月球上采集样品的原照片,外星人假照片是在原照片的基础上,PS一些其他地物,说杜克是外星人。更多的伪造照片是将地球上的景物PS在原照片上,如月球上的金字塔,月球上有英国的巨石阵等。月球背面根本没有任何外星人活动的证据,我们应该消除对月球背面的神秘、恐怖和诡异的感觉。


  ▲2017年6月20日,有新闻称“霍 金再发警告不要登月,科学家证实外 星人就在月球背面”,后来被证实是谣言。

  外星人造访地球的传说是真的吗?

  外星人造访地球有很多传说,电影《解剖外星人》也是假的,因为最近已经证明了里面是稻草,根本不是外星人。

  麦田怪圈,每年要出现,所有的麦田怪圈的出现一定是在旅游季节,一定是在某旅游区的旁边,让你到旅游区去玩,全都是人做出来的,绝对不是外星人造的。

  很多人说拍到了UFO。其实美国在1952-1969年进行了一项秘密的计划“蓝皮书计划”,调查了很多年的UFO事件,最后证明所有事件都是因为人造飞行物体、大气现象或天体的形态产生的误解,大家以为就是UFO。

  人类一直在跟外星人联系?1977年的旅行者1号是人类飞得最远的探测器,媒体错误报道说已经飞出了太阳系,它才飞了40年,没有25000年飞不出太阳系。

  旅行者1号携带了一个镀金的铝盘,一边飞一边播发无线电信号,用55种语言向外星人问好。有汉语、德语、法语、英语、西班牙语等。设计者认为外星人不管怎么着,55种语言总能听懂一种吧,地球的人类在向他们问好。还播放90分钟的乐曲,收录了各个国家、民族最好的乐曲。据说收录中国的乐曲有古代的《高山流水》和现代的《茉莉花》。

  旅行者1号大约离开地球飞了200亿千米,飞了40年,但外星人一直没有任何反应。人类一直向外面发送信号,人类发明了无线电以后才能对外进行通讯。1901年意大利的马可尼发明无线电,马可尼发出的无线电信号以后科技再怎么发达也跟不上他的信号,他永远是第一个,飞了117光年。

  太阳系在银河系,太阳系离银河系中心大约2.5万光年,银河系的直径12万-14万光年。马可尼的信号还在太阳系附近。银河系有2000亿个“太阳”,经常有人问我说你对外星人的态度是怎样的?我希望有外星人,我坚信宇宙中不可能只有地球有高等智慧的人类,银河系有2000亿个太阳,人家的太阳系可能也有地球,这样就有可能有人类。所有的科学家都会这么说,可能有外星人,不敢说没有,因为这些是看不见的。现在没有任何迹象表明外星人访问过我们的地球。

  天文学家说找到了地球的表兄弟或2.0版的地球。有的离地球2000光年。它看见我们的地球不是中华人民共和国,而是桃园三结义时期。你要告诉他我们是地球,我们是人类,我们希望跟你那儿的人建立联系。2000年以后你的信号他们才能收到,2000年以后收到信,如果表示同意建立联系,再发信号过来。在地球上要等4000年才知道来回的信号。我们现在去不了,也根本看不见。很多科幻小说说光速火箭,光速火箭是很快,飞过银河系14万年是可以实现的。

  光速火箭只有光子才能飞,人是不能飞的,人体全部要瓦解变成光子。飞了2000年后怎么再组装出人来,很多都是没有解决的问题。宇宙的半径137亿光年,根本没有办法联系。

  探测器首次对月球背面开展哪些探测?  

    今年,中国将发射着陆器与月球车降落在月球背面,开展联合科学探测,这是人类首次发射探测器着陆月球背面。月球背面降落下去最大的困难是在地球上看不见,也不能通讯,没有办法跟它联系。中国的方案是先发射一个中继星,准确把中继星放置在地球-月球拉格朗日引力平衡的L2点,这个点永远对着月球的背面,也能看到地球。

  嫦娥五号做了一次月球取样返回地球进入大气层的实验,试验完成后,飞船飞回绕月轨道,再飞向L2点。我们让它飞到那个L2点上照了照片回来。这表明能够跟月球背面的地球同时通信联系,这个方案已经获得通过。


  中继星在L2点这儿可以同时联络月球背面的着陆器与月球车,又能够同时联系地球,通信链路畅通。我们将在今年揭示月球背面的真实面貌。我们将充分利用月球背面的特殊条件,开展甚低频天文观测和其他一系列科学探测,取得第一手创新性探测成果。

  我们制定了更为长远的计划,中国明年要到月球取样返回地球,开展地面实验室的全面、综合和具有鲜明特色的分析、测试和研究,取得更为先进与创新特色的科学成果。■

  (本文根据欧阳自远院士3月31日在科普中国·百度百科“大家小课”活动上演讲实录整理,文字已由欧阳自远审核)

  (整理/记者 慈玉鹏 编辑/吉菁菁)

本文来自:北京科技报
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