在人類探索月球的歷程中，關(guān)于月球背面的陰謀論和謠言甚囂塵上，阿波羅登月是假的？世界各國都不探月了？月球背面有外星人？月球內(nèi)部是空心的？月球背面也因此得名“月之暗面”。奔赴月球，探索月球，中科院國家天文臺研究員、中國首位卡爾·薩根獎得主鄭永春為大家?guī)硌葜v《到月亮的背面看一看》。

 

　　轉(zhuǎn)發(fā)朋友圈并留言互動，就有機會獲得火星叔叔鄭永春研究員制作的一幅《月球全圖》和簽名版明信片。

 

　　以下為鄭永春演講實錄：

 

　　大家好，歡迎大家在這個冬日的午后來到七七劇場，聽我來講一講月亮背后的故事。我叫鄭永春，來自中國科學(xué)院國家天文臺，因為我的主要研究對象是月亮和火星，所以也有人叫我“火星叔叔”。

 

　　演講嘉賓鄭永春：《到月亮的背面看一看》演講嘉賓鄭永春：《到月亮的背面看一看》

 

　　月亮的背面有什么呢？有人說霍金告訴我們月亮的背面有外星人，但是實際上霍金并沒有說過。關(guān)于月亮的謠言有很多，有人說，阿波羅登月是假的，是在攝影棚里面拍的。但是這有一個疑點，阿波羅登月工程有幾千所大學(xué)、幾十萬人參與，經(jīng)歷了將近十幾年的時間，為什么半個世紀過去了，這個秘密還沒有被揭開呢？

 

　　有人說，世界各國都不探月了，只有中國人往月球上一個接一個地發(fā)射探測器，真的是這樣嗎？

 

　　有人說，月球背面發(fā)現(xiàn)了很多在百慕大失蹤的船舶。也有人說，月亮是空心的，因為敲了敲之后里面有砰砰的聲音，但是月亮這么大的一個球，你是怎么敲的呢？

 

　　演講嘉賓鄭永春：《到月亮的背面看一看》演講嘉賓鄭永春：《到月亮的背面看一看》

 

　　在研究月球的科學(xué)家眼里，我們看到的是月球上的月海、月陸和環(huán)形山，它們是月球主要的三個地質(zhì)單元。上圖中那些黑色的區(qū)域?qū)嶋H上是玄武巖的巖漿冷卻之后形成的黑色石頭。400年前伽利略把望遠鏡對準月球的時候，他看到一塊塊黑乎乎的地方，他以為那像地球上一樣是海洋，所以他命名為“云海、澄海、靜海、風暴洋”，這些都是海的名字。但后來我們發(fā)現(xiàn)，它們其實是黑色的石頭。

 

　　中國唯一一個月亮女神。中國唯一一個月亮女神。

 

　　大家看到月亮的時候一定會想，月亮跟地球的大小對比是什么樣的呢？月球的直徑大約是地球直徑的四分之一，月亮的表面積相當于中國國土的四倍，是3800萬平方千米，而月亮到地球的距離是38萬公里。

 

　　38萬公里到底有多遠呢？我算了一下，如果我們坐400公里時速的高鐵去月球，只要40天就夠了。如果嫦娥1號、嫦娥2號去的話，它的速度會更快一點，只要幾天就夠了。

 

　　這就是月亮到地球之間38萬公里距離的真實印象，就是說，可以把水星、火星、金星、木星、土星、天王星、海王星這些星球全部排到月亮和地球之間，剛好排滿，這就是38萬公里的距離。

 

　　破解月球四大謠言

 

　　關(guān)于月球的謠言，首先我來解釋一下阿波羅登月。有人說這是假的，因為我們看到阿波羅登月拍的月球上的照片，夜空中沒有星星，所以說它是攝影棚里面拍的。但是，這些照片是在月球上的白天拍的，月球上的白天當然看不到星星。在地球上，白天也看不到星星。

 

　　作為一個研究月球的科學(xué)家，我們發(fā)現(xiàn)，月球跟地球之間有很多不同，比方說，月球上是徹底沒有液態(tài)水、沒空氣、沒氧氣，因此，月球的土壤和礦物都是在沒有液態(tài)水、沒有氧氣、沒有空氣的情況下形成的。月球的土壤里面，還有一種金屬鐵，天然的單質(zhì)鐵，鐵一旦接觸地球上的空氣和水的話，它馬上就會氧化成鐵銹。但是，在月球上它就可以長期存在。我曾經(jīng)親手感受過從月球帶回來的土壤，磁性非常強，用一顆磁鐵來吸引它，整坨土壤會隨著磁鐵的移動而移動。

 

　　此外，月球上有一面激光反射鏡，是“阿波羅”的航天員放置在月球上的。我們從地球上打一束激光到月球上，那個反射鏡就會返回來幾個光子，根據(jù)光子返回來的時間，我們就可以計算出來地球跟月球之間的距離，最近是36萬公里，最遠是40萬公里。而且月亮正以每年三厘米的速度逐漸遠離我們地球。如果沒有那個激光反射鏡，我們是無法得到返回來的光子的。

 

　　月球上還有地震儀，會監(jiān)測月球的震動，我們根據(jù)月球的震動，能夠了解它內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。前不久，航天器拍到月球表面非常高分辨率的圖像，大約可以達到0.5米分辨率，地球上的遙感衛(wèi)星有時候也達不到這么高的分辨率。這些高分辨率的圖像顯示了阿波羅登月之后的登月艙、著陸器、月球車，連航天員走過的路線和月球車開過的痕跡，都還在月球上。

 

　　第二個有關(guān)月球的謠言是，有人說世界各國都不探月了。為了回答這個問題，有人把上世紀的五六十年代開始一直到現(xiàn)在，所有的探月航天器都放到月球的上空，繪制了這張圖。

 

　　根據(jù)這幅圖，大家可以看到，在上世紀的60年代末到70年代初，由于美蘇爭霸，大量的探月航天器探測月球，這是人類探月的第一個高峰。阿波羅登月成功之后，一直到上世紀的90年代，大概長達20年的時間，世界各國都很少再探月了。但是上世紀90年代特別是21世紀以來，世界各國又對月球產(chǎn)生了強大的興趣，越來越多的航天器登陸了月球，包括中國也成為探月新的一員。這表明，我們不是不探月了，而是新的重返月球的熱潮正在掀起。

 

　　這張圖片里面所有的紅色點，都是俄羅斯和前蘇聯(lián)登陸月球的著陸點，藍色的和綠色的是美國在月球上登陸點。我們看到，它們都位于月球正面，特別是北半球的區(qū)域，我們稱之為阿波羅帶。其中還有一個是中國的嫦娥三號，它登陸在云海的西北角的虹灣。阿波羅十一、十二、十四、十五、十六、十七共六次任務(wù)，12位航天員登陸月球，帶回來了381.7公斤的月球土壤和樣品，其中在北京天文館還有來自于阿波羅登月的一個樣品，大家有興趣可以去看一看。

 

　　2007年，中國發(fā)射了第一個月球探測器嫦娥一號，嫦娥一號發(fā)布了第一幅月球圖像，發(fā)布的時候有很多人質(zhì)疑說這幅圖像可能是有錯，也有人質(zhì)疑說嫦娥一號是假的。因為月球的圖像是一軌一軌拍出來的，我們在地面上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，但是這些圖像在拼接的時候，會產(chǎn)生一些錯位的現(xiàn)象，這就是為什么會有人來質(zhì)疑說嫦娥一號的圖像是假的。但是，我們也沒有必要來回應(yīng)這樣的質(zhì)疑，我們用嫦娥二號、嫦娥三號、嫦娥四號、嫦娥五號更多的探月器，獲得更大的成功，來回應(yīng)這些質(zhì)疑。

 

　　第三個有關(guān)月球的謠言是，有人說月球背面有外星人，他們拍到了外星人在月球上，拍到了金字塔、UFO、甚至長達4000米長的宇宙飛船，甚至還有人在月球上曬太陽。

 

　　但是，如果你把這些圖像進一步放大，你會發(fā)現(xiàn)這些圖片都是PS出來的。但是，如果你把這些圖像進一步放大，你會發(fā)現(xiàn)這些圖片都是PS出來的。

 

　　我們在地球上為什么看不到月球的背面？是因為地球跟月球之間實現(xiàn)了潮汐鎖定，這就像我跟你之間有一個吸引力，但是我前胸受到的吸引力跟后背受到的吸引力是不一樣的，就會導(dǎo)致每天像是有人在牽扯我，慢慢會讓我的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)同步，所以在地球上，我們始終只能看得到月球的正面，看不到月球的背面。但是，這種潮汐鎖定實際上在太陽系的天體里面是非常普遍的，比方說，太陽和水星之間，行星和衛(wèi)星之間，太陽系外的其他的恒星和行星之間，都會有這樣的潮汐鎖定現(xiàn)象。月亮的引力會引起地球上每天兩次漲潮，兩次退潮，我們稱之為潮汐。不僅地球上的海洋會有潮汐，其實地球上巖石圈每天也會起伏60厘米，這叫固體的潮汐。

 

　　第四個有關(guān)月球的謠言是，有人質(zhì)疑說，月球內(nèi)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無人打鉆，可以想象，這是非常艱難的。但是科學(xué)家有辦法，第一個辦法，就是我們可以在月球上埋設(shè)月震儀，然后通過地震波的反射，來知道內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。還有一個辦法，航天器在月球上空飛行的時候，它會受到月球的引力。如果在航天器下面-月球的某一塊區(qū)域質(zhì)量比較大、密度比較高，那么航天器的軌道就會下降一點，因為此時月球?qū)λ囊笠稽c。如果下面是比較空一點的，那么它的軌道就會上升一點。所以通過分析航天器在月球上空飛行的高度，我們就可以知道月球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和它的物質(zhì)成分，我們就會知道月球?qū)嶋H上有些地方質(zhì)量比較密集，跟人長瘤子一樣，我們把它叫質(zhì)量瘤。雖然月球上有些地方會比較疏松一點，但這并不代表月球內(nèi)部是空心的，月球是實心的。

 

　　新的月球觀正在形成

 

　　以前我們認為，月球是徹底無水的，是一個完全干的天體，但我們現(xiàn)在認為，可能月球是潮濕的。特別是在月球南北極的深坑里面，太陽永遠照不到的地區(qū)，我們叫永久陰影區(qū)，這樣的地方可能會有水冰，并且已經(jīng)探測到了大量的證據(jù)。

 

　　以前我們認為，月球已經(jīng)完全冷卻了，但是我們現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)，月球內(nèi)部可能仍然有一些溫熱的地方。

 

　　以前我們認為，月球在30億年前已經(jīng)僵死了，但是現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了月球上最年輕的巖漿活動，這表明它沒有死得這么早。

 

　　嫦娥一號和嫦娥二號的衛(wèi)星上有一個微波探測儀，它可以通過微波波段來看月亮。因為微波的波長比我們看到的可見光的波長要長得多，所以，我們就可以認識到月球更深層的一些東西的性質(zhì)。這也是全人類第一次從微波波段來看月亮。

 

　　我們看到，白天的時候，有些地方會特別熱，就是那些暖色調(diào)的地方。晚上的時候，有些地方會特別冷，就是那些冷色調(diào)的地方。我們在月球上發(fā)現(xiàn)了很多的熱區(qū)和冷點，然后我們分析它為什么白天會熱，為什么晚上會冷。為了解決這個問題，我們需要借助于其他數(shù)據(jù)來分析，比方說，我們就用到了氧化亞鐵和二氧化鈦這些金屬元素含量的分布數(shù)據(jù)，來佐證那些熱的地方，實際上是白天吸熱能力比較強的地方，也是鈦鐵礦含量比較高的地方；那些晚上比較冷的地方，實際上是石塊含量比較高的地方。

 

　　如果大家去過沙漠或沙灘，會有一個感覺，白天太陽曬得特別燙的石頭，晚上冷的往往也是它。根據(jù)這些，我們就可以研究月球表面土壤的厚度，以及土壤的一些性質(zhì)。

 

　　神秘的月球背面

 

　　月亮背面到底是什么樣子的？這就是我們真正看到的月亮的背面。

 

　　它跟正面真的不一樣，主要體現(xiàn)在幾個方面：第一個，月亮背面的月殼更厚一點；第二，它更古老一點，撞擊坑會更多一點。第三，它的月海更少，整個月球上有22個月海，其中19個在月球正面，月球背面只有三個月海。

 

　　什么原因造成了月球正面和背面的差異？這也是科學(xué)家希望探究的一個問題。

 

　　我請大家留意的是這邊左下角的一個圓圈，它是整個太陽系里面最大的、最深的盆地，叫艾特肯盆地。而我們的嫦娥4號很快就要著陸在這個盆地里面的馮卡門撞擊坑，這個地方是沒有航天器著陸過的。最神奇的是，這個地方雖然最大、最深，卻沒有巖漿冒出來，所以，科學(xué)家希望來研究它為什么是這樣子的。

 

　　為了能夠讓大家對月球產(chǎn)生更大的興趣，了解更多關(guān)于月球的知識，我就制作了一幅《月球全圖》，希望大家每天晚上都可以通過這幅月亮全圖，去學(xué)習有關(guān)月亮的認識。

 

　　我覺得，科學(xué)家不僅要探索未知，更要傳播真知，這是科學(xué)家的兩大使命。大家也知道，中國科學(xué)院國家天文臺在貴州省建設(shè)了一個全世界最大的中國天眼，實際上是射電望遠鏡，也是從微波波段來探測宇宙的。

 

　　在地球上來探測宇宙，會受到地球上很多“噪聲”的干擾，所以，這個望遠鏡聽到的絕大部分“聲音”，其實是“噪聲”，我們要從“噪聲”里面來探測到來自宇宙的“聲音”。如果是在月球背面的話，這些擔憂完全不足為慮，我們地球上的無線電噪聲完全沒有辦法達到月球的背面，所以，月球背面是一個無線電的寧靜區(qū)，如果從那個地方來架設(shè)射電望遠鏡的話，我們就可以聽到宇宙呼吸的“聲音”，所以我們能聽到宇宙更暗弱的信號。

 

　　人類走向深空的跳板

 

　　從新世紀以來，我們對月球的認知已經(jīng)跟上世紀七八十年代、六七十年代發(fā)生了很大的變化。以前我們把它認為是太空爭霸的一個制高點，現(xiàn)在我們把它認為是人類走向深空的一個中轉(zhuǎn)站和跳板。

 

　　第一個，歐洲空間局提出了建設(shè)月球村的計劃，希望借助世界各國的努力，在月球上建設(shè)一個國際化的村落，一個共同的月球基地。

 

　　美國宇航局認為，以月球作為演練場，來演練人類在月球上的生活，下一步就可以從月球出發(fā)去往火星。

 

　　還有一個更絕的是SpaceX，馬斯克把月球的旅游船票都賣出去了。

 

　　很快，中國的嫦娥5號從月球上采集樣品回到地球上。下一步，我們就將進入載人登月和建設(shè)月球基地的階段。

 

　　同時，世界各國也在尋找月球基地應(yīng)該建在什么地方。因為月球上的一個晝夜正好是27天，就是有13天半是白天，13天半是晚上。晚上的時候，月球上沒有電力，沒有保暖，對人類的居住是非常不利的。如果在月球的南北極的高山頂上來建設(shè)月球基地，那就不用再擔憂了，因為那個地方是永久有光照的，這樣人類在月球上就不用經(jīng)受漫漫長夜了?？茖W(xué)家已經(jīng)選擇了幾十個月球基地的選址場所。因此，從更大的時空角度來講，我們預(yù)測，在未來的幾十年里面，人類將再一次重返月球。

 

　　2019年是阿波羅登月50周年，如今50年過去了，再也沒有人登陸過月球，人類還沒有再次重返月球，但我想，我們離這個目標已經(jīng)不遠了。人類再一次重返月球之后，下一步我們將在月球上建設(shè)科研站，建設(shè)月球基地，實踐和訓(xùn)練人類在月球上長期生活的技術(shù)。如果這個技術(shù)得到突破，下一步我們一定是要登陸到火星上，因為那是跟地球環(huán)境最為相似的行星，也是太陽系里面唯一有可能實現(xiàn)大規(guī)模移居的星球。

 

　　科學(xué)的使命是探索未知，我們也希望把探索未知的樂趣分享給大家，這就是我們傳播真知的過程。

 

　　人類對太空的探索永不止步，謝謝大家。