【探索】關於月球的謠言你中了幾個?


2019年1月3日上午10點26分,中國發射的嫦娥四號探測器成功登陸月球背面,著陸點位於月球背面南極艾特肯盆地的馮·卡門撞擊坑。隨後,玉兔二號月球車駛向月球表面,開展巡視探測。此次任務不僅實現了人類探測器首次登陸月球背面,還通過此前已經等候在地月之間的引力平衡點的“鵲橋”號中繼衛星,首次實現了地球和月球背面之間的中繼通信。

接著,一批科學儀器開機工作,傳回了月球背面的高分辨率影像。嫦娥四號登陸月球背面,不僅體現了中國在航天領域的技術能力,開闢了人類探索月球的新篇章,也是中國在科技領域創造的為數不多的人類首次。

然而,社會上流傳著很多關於月球背面的陰謀論,各種謠言甚囂塵上。2017年,有媒體報道,霍金說月亮的背面有外星人,但是經過求證,發現霍金並沒有說過這句話。有人說,阿波羅登月是假的,是在攝影棚裡面拍的。但是阿波羅登月工程有幾百所大學、幾十萬人參與,前後經歷了十幾年的時間,為什麼半個世紀過去了,這個秘密還沒有被揭開呢?也有人說,現在世界各國都不再探月了,只有中國人往月球上一個接一個地發射探測器,但事實真的是這樣嗎?還有人說,月亮內部是空心的,因為敲了敲月球之後,裡面發出砰砰的聲音。但是,月亮這麼大的一個球,你要怎麼才能敲出聲呢?


破解月球4大謠言

第1個謠言

阿波羅登月是假的


因為航天員在月球上拍的照片上,天空中沒有星星。但是你要知道,航天員只能在月球上的白天登陸,這些照片是在月球上的白天拍的,那時的月球表面非常亮,而星星非常暗,你當然只能看到那些亮的東西,看不到暗的東西。

作為研究月球的科學家,我們發現,月球跟地球之間有很多不同。比如,月球上徹底沒有液態水和空氣,因此,月球的土壤和礦物都是在那種環境下形成的。月壤裡的鐵多是2價的氧化亞鐵,而沒有在充分氧化條件下形成的三氧化二鐵。特別是月壤裡還有天然的單質鐵。地球上的單質鐵在接觸空氣後很容易被氧化,生出鐵鏽來。但在月球上,單質鐵可以長期存在。我曾經親手感受過從月球上帶回來的土壤,磁性非常強,用一顆磁鐵吸引它,整坨土壤都會隨著磁鐵的移動而移動。

此外,月球上有幾面激光反射鏡,是登月航天員放在月球上的。我們從地球上打一束激光到月球上,激光反射鏡就會返回來幾個光子,根據光子返回來的時間可以計算出地球和月球之間的距離。我們發現,月亮正在逐漸遠離地球,地月之間的平均距離每年增加3.8釐米。如果沒有那些激光反射鏡,我們是無法獲得從月球上返回來的光子的。

同時,航天員還在月球表面埋設了地震儀,監測月球內部的震動。根據月球內部的震動,可以瞭解它的內部結構。監測結果發現,月球上每年會發生上千次地震,但震級很低,只有2—3級,主要是小天體撞擊月球表面引起的。

除此之外,前幾年有個月球勘測軌道器,拍到了月球表面非常高分辨率的圖像,分辨率大約可以達到0.5米。從這些高分辨率的圖像中,發現了阿波羅登月後留在月球上的登月艙、著陸器、月球車,甚至連航天員走過的路線和月球車開過的痕跡都還保留在月球上。

第2個謠言

世界各國都不探月了


為了回答這個問題,有人把從上世紀五六十年代開始一直到現在,所有的探月航天器都統計出來。結果發現,上世紀60年代末到70年代初,由於美蘇都把月球作為太空爭霸的制高點,紛紛發射飛往月球的航天器,造就了人類探月史上的第1個高峰。此後約有長達20年的時間,美蘇兩國都沒有發射新的月球探測器。上世紀90年代特別是21世紀以來,世界各國重新對月球產生了強烈的興趣,先後發射了10多個月球探測器。中國、印度、日本等國家紛紛加入探月隊伍,這說明,其他國家不是不探月了,而是正在掀起新一輪的探月熱潮。

蘇聯的航天器曾經8次登陸月球,都是不載人登月,其中包括2輛月球車。通過Luna 16、20、24號3次無人採樣任務,採集了300克月球樣品。在阿波羅登月前,美國實施了5次名為“勘測者”系列的月面軟著陸探測任務,然後才實施載人登月任務。通過阿波羅11、12、14、15、16、17號6次任務,12位航天員登陸了月球表面,帶回來381.7千克的月球土壤和樣品。在北京天文館,還有一個阿波羅登月航天員帶回來的岩石樣品。

阿波羅時代之後的首次航天器登月,是中國的嫦娥三號實現的,著陸在月球正面雨海西北部的虹灣地區。所有這些任務的登陸點,都位於月球正面,特別是北半球的區域,我們稱之為阿波羅帶。

2007年,中國發射了第1顆月球探測器嫦娥一號,隨後發佈了第1幅月球圖像。發佈之後,有一些人質疑說這幅圖像可能是錯的,甚至有人質疑說嫦娥一號是假的。因為月球圖像上多出來1個撞擊坑。其實,月球圖像並不是像我們看到的那樣,是一幅一幅拍的,而是沿著航天器的飛行軌跡,一軌一軌地拍出來的,傳到地面後,再把這一軌一軌的圖像拼接在一起,才能形成一幅完整的月球圖像。但是,不同軌道的圖像在拼接時,會產生一些錯位的現象。後來,中國探月團隊用更多的月球探測器獲得更大的成功,來回應這些質疑。

【探索】關於月球的謠言你中了幾個?

月球探測器彙總


第3個謠言

月球背面有外星人


有人聲稱,他們拍到了在月球上的外星人、金字塔、UFO,甚至長達4 000米的宇宙飛船。如果把這些圖片進一步放大,你會發現它們都是偽造出來的。實際上,月球背面有外星人的謠言已經存在了幾百年,主要原因就在於我們在地球上看不到月球的背面(詳見本刊2018年4月《月球謠言為什麼總讓霍金背鍋?》)。

第4個謠言

月球內部是空心的


我們常說,上天容易入地難,在地球上入地三尺都非常困難,更何況在月球上要用機器在無人值守的情況下打鑽,可以想象,這是非常艱難的。但要了解月球內部,科學家也有辦法。

第1個辦法是在月球上埋設月震儀,通過地震波的反射,瞭解月球內部結構和物質成分。也可以通過熱流探針,探測月球內部釋放出來的熱量,從而瞭解月球內部的能量分佈。

第2個辦法是通過精確測量航天器在月球上空飛行的軌道高度,瞭解月球內部的情況。因為航天器在月球上空飛行的時候,會受到月球對它的引力。如果在航天器下方月球上的某一個區域的物質密度比較高,那麼對航天器的引力就會增大,軌道高度就會下降一點。如果航天器下方的月球物質密度比較低,那麼對航天器的引力就會減小,它的軌道高度就會上升一點。

我們發現,月球上有些地區的內部物質密度較高,就跟人長了“瘤子”一樣,我們叫它質量瘤。雖然月球上有些地區的物質密度會小一點,但這並不代表月球內部是空心的。月球是實心的,就像地球一樣,月球內部大致可以分為月殼、月幔、月核3個部分。


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