书城科普宇宙未解之谜(世界未解之谜精编)
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第4章 月球之谜(2)

经过失败的教训和多次实验以后。阿波罗11号终于在1969年7月16日从美国肯尼迪基地发射升空,4天以后,飞船放出的登月小艇平安降落在月球表面的“宁静海”,时间是1969年7月20日下午4时17分。晚上10时56分,阿姆斯特朗从小艇扶梯走下来,左脚踏上月球。顿时,月球上出现了人类的第一个脚印。他发现月球上到处布满细密的粉末状尘土,阿姆斯特朗称,他本人的足迹陷入了3毫米的深度。随后太空人奥尔德林也走下登月舱,成为第二个踏上月球的人。他比阿姆斯特朗迟19分钟。

两名宇航员在月面活动长达2小时21分钟之久,他们完成的工作有:采集月面的岩石、土壤标本(共挖24千克);安装了激光反射器用来测月地距离;设立地震仪;另外,设置一块铅箔,用来收集太阳发出的带电微粒。

他们还尝试各种不同的运动方式。宇航员身着宇宙服,背负无线电装备和仪器,手持工具,但是一点不感觉吃力,工作和活动都十分轻松,月面重力只及地球重力的1/6,所以重达84千克的太空衣只有14斤重了。人在月面上行走,经过宇航员们的实践,证明用双脚跳比行走更快更省力。

新月抱旧月

太空人在月面上要交谈的话,只有靠无线电通话,不能靠空气来传播声音,因为月面上没有大气。

太空人当然也不会忘记回头看看自己的故乡——地球。地球也像月牙一样悬在空中,有圆缺的变化,不过,体积有4个月亮那么大,亮度也是月亮的80倍。这是地球大气反射太阳光的缘故。抬头望天,即使在白昼,天空也是漆黑的,可以看到点点繁星。低头观月,阳光照射到的地方,特别明亮;阳光照不到的地方,几乎绝对的黑暗,这都因为缺少大气对阳光的吸收、散射和反射,物体的阴暗面和光明面“黑白分明”。

两个多小时后,两位宇航员结束首次月球漫步,回到太空舱,再过12小时,他们就要做此行最危险的返回飞行了。

结果登月舱与指令舱成功完成了对接工作。25日,宇航员就一帆风顺地按照计划,安全无恙地飞回人间。

阿波罗计划一直进行到1972年底才结束。其间,阿波罗登月成功共6次,将12位太空人送上月球,在月面上停留时间总共80多小时,合12天零17小时,带回地球的月球岩石、土壤标本达472千克,并做了许多的观测与实验。活动的最远半径约20千米。这些非凡的成就,使我们获得许多月球知识,人类对月球的认识进了一大步。

阿波罗计划虽然耗资巨大,但是把人类送往另一天体,是人类太空史上的重要里程碑。我们更不会忘记不幸遇难的三位太空人,以及众多参与的科学家和宇航员们的重大贡献。

1989年,美国总统布什曾经提出在月球上建立永久居住地,但没得到国会的支持,月球探测停滞了一段时间。1994年发射的“克莱门汀”无人驾驶宇宙飞船又使月球探测研究复兴起来。“克莱门汀”获得了迄今最详尽的月面地形图,对其矿物构成和引力分布进行了分析,得到许多最新的探测数据。

月球上最近的火山活动在10亿年,而不是以前认为的30亿年前,月球南极地区一处盆地在较近时期还有过熔岩流动的现象。

月球上有一处环形山非常年轻,估计是1178年欧洲中世纪,地球上记录到的月球泛起火光,剧烈颤动之后留下的痕迹,是一颗小行星或彗星撞击月球的结果。

月球上有高低反差很大的地貌。南极地区有一最深的谷地,盆地周围点缀多座高峰,或许只有一个庞大天体,以极小角度撞击月球才会留下如此反差巨大的地形。

月球南极的一个盆地中可能存在一个冰湖。这个深陷的盆地,在凹地边缘的阴影下常年能躲避阳光照射,可能存在固定形式的水。

月球真的有水吗

我们知道月球是个没有大气没有水非常干燥的世界,“月海”里是滴水不存的广阔平原。但一些科学家还是怀疑这个结论。理由是,月球上曾经有过火山活动,火山喷发时会逸出大量的水蒸气。而另一些科学家却对月球上有水持反对意见,他们认为月球的月海和高原是由流动的熔岩流形成的,月球上的水可能全被烤干了。阿波罗宇航员带回的月球样本证实了后一种推测,月球土壤和月岩很干燥,而且在形成的几十亿年里始终未受到水的侵蚀。

月球还有没有其他水源呢?从理论上说,是有的。1961年,有科学家提出在漫长的岁月中,撞在月球上的彗星和小行星,会把自己所携带的水洒在月球上,它们可能以冰的形式贮存在月球两极的环形山中。

怎么发现极冰呢?

月球探测器为技术和安全考虑,着陆点均在月球赤道附近,当然不可能找到极冰。直到1994年“克莱门汀”的发现,为月球寻水注入了兴奋剂。美国决定再向月球发射先进的探测器“月球勘探者”,为了对月球上是否有冰给个说法。

1998年1月6日,“月球勘探者”升空,对月球表面进行七个星期的扫描。分析资料后,艾伦宾德博士宣称,“我们找到了水!”,他说,月球的水是后来加上去的,水总储量可能在1100万吨到3.63亿吨之间,以水冰的形式埋藏于陨石坑底土壤中。他们认为,即使月球上的水储量只有3300万吨,也可保证2000人在月面生活100多年。

最后证实月球是否有冰湖,还要靠以后飞船上的仪器对月球表面直接取样。如果不需花费太多的钱就可将月球上的水复原成饮水,将会使月球移民成为可能。

月球将成为第八大洲

月球上发现水,对于人类走向太空具有里程碑式的意义。

自从阿波罗11号登月成功以后,联合国就宣布,月球是全人类的财富,月球归全人类共同所有。人类雄心勃勃地设想,在月球上开发一片永久性住人宇宙观测基地,建立人工城市,其后,用大型火箭把人送上月球旅行,或者移民。21世纪将有成百上千的人定居月球城市。

日本“月球行星协会”就指出,“月面上的真空、太阳能、安静的环境和自然资源很有吸引力”。

太阳光挟着宇宙射线穿过1.5亿千米左右真空直达月面,一个直径为61米的阳光反射镜就可聚集3900千瓦的能量。充足的太阳能可能保证居民生活、工业、农业的一切需要。

月球岩石大多是含氧化合物,利用太阳能高温可以从月岩中提取氧。氧不仅是人类生存必需品,而且占化学火箭推进剂成分的85%,液氧是火箭发动机不可缺少的。月面表层土壤中含稀有同位素元素氦-3,如果加以开发,可以完全地供地球上热核聚变站使用。

月球居住地必须食品自给。月球土壤中作物生长所需的元素与地球土壤大致相同,只是缺少锌、硼、钼等微量元素,但有水后,作物应该能茁壮成长。月亮白天黑夜各有14天,植物背阳14天并不会枯萎,向阳的14天则长势加快。太空生物学家建议土壤中可以优先种植蔬菜——西红柿、胡萝卜、茄子、白薯、洋白菜等,再扩大到种粮食和水果,逐步形成月球生态系统。有一个45万平方米的农业区,就可以为1万名居民提供丰富的食物了。

月面的天空清晰无比,观看星象在白天都可进行,遥望地球是别有一番景象。如果在月面建立光学天文望远镜的话,观测清晰度可以比哈勃太空望远镜高10万倍。甚至在望远镜观测中可以看清地球上的人穿的是什么衣服!

月球表面的环形山、山脉、山谷和尘土是让人置身于地球上找不到的旷野环境。

重力只有地球1/6的月面环境是老年人和儿童非常乐意的去处,摔跌下去不会疼痛,爬起来也不费吹灰之力;不会老态龙钟,行动起来也不会蹒跚学步。

在月面上游泳、跳舞和打球该是一幅多么有趣的画面!

人类和月球的距离在太空时代里越拉越近,也许过不了多久,地球上的人们将到第八大洲——月球去,体会“乘风归去”的飘逸、领略广寒宫的“琼楼玉宇”。

但愿我们不仅在地球上生活得好,也在月球上生活得好。

月球的来历之谜

多少年来,科学家都在努力探索月球的来历——月球是怎样形成的?它为什么会成为地球的卫星?这个问题被列为“月球最深不可测的谜”。

“阿波罗11号”飞船带回的月面土壤标本,其历史已长达46亿年,与太阳系的年龄大致相当。

以前,曾流行三种月球起源假说。

第一种假说是“同源说”。它认为,月球和地球都是大约46亿年以前,由同一块尘埃云——太阳星云形成的。由于凝聚作用,形成原始地球,它周围气体团块状物质形成月球,由于引力和离心力的作用,于是形成各自的运行轨道。

第二种假说,叫“分裂说”。认为月球和地球曾是同一个星球,当熔融状的地球自转速度很快时,月球被抛了出去,独立成为月球。

第三种假说是“俘获说”。月球是在遥远宇宙形成的天体,后来因为飞到地球附近而被地球引力俘获。

科学家多数认同第一种假说,但阿波罗计划实现之后,三种假说都有致命的缺点。从天体力学角度来看,“俘获说”站不住脚,从月球上发现了六种地球上没有的矿物来看,“分裂说”就不能自圆其说。甚至还否定了“同源说”,因为月球甚至有可能历史比地球还长。

科学家对月球的卫星资格也提出许多疑问。简而言之,月球作为地球的卫星很不正常——月球个头太大了。月球直径是地球的1/3多一点,这么巨大的直径比值在我们所见到的宇宙中还是绝无仅有的。现在还知道在遥远的冥王星那里有一个“卫星”,直径是冥王的1/2。同样,冥卫的资格也很可疑,如果只比较大小,木星卫星比月球大,但与太阳系中最大的木星相比,最大的木卫三直径只有木星的1/27。

——月球离地球过于远了。从力学角度来讲,月球不应当在地球周围沿一条圆形轨道运行,而且也不应当始终“待”在那里。如果地球与太阳相比,太阳的影响应该比地球大得多,它应当被太阳吸引过去才是。我们要承认它是地球“俘获”的,可月球的个头显然大了些,离地球又过于遥远了。专家们认为,月球要接近地球又不至于与地球迎头撞上,还要在目前轨道上运行,实际上是不可能的。

——日月看上去相若,过于离奇了。从地球望过去的太阳与月球大小几乎完全相同,当发生日食时,月球和太阳准确无误地重合,真是令人惊异的巧合。

所以,有科学家提出:月球是否是地球卫星不能下断论,月球是否是太阳系的天体也要打个问号。

以后,关于月球来历的假说越来越多,月球的起源也更扑朔迷离。有人认为月球曾是太阳系的行星,被地球俘获并成地球的卫星。有人认为,原始地球形成以后,与相邻的原始行星相撞,结果,不少物质被撞散开,一些物质形成了围绕地球的气体尘埃云,并进而凝聚成月球。

有两位前苏联的科学家甚至大胆假说,认为月球是外表经过改装后中空的外星人宇宙飞船,如此一来,才能圆满解答月球留给我们的各种异端现象。不过这种太离奇的说法自然不会得到多数人的认可了。

各种假说,莫衷一是,“尽管在一个半世纪的光阴中,卓越的科学家对月球的起源和历史进行了详尽的研究,但它依然是一个谜团”。