鄭永春:阿波羅登月是假的?關於月球的謠言你信了幾個

　　來源：我是科學家iScientist

　　在人類探索月球的歷程中，關於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，中科院國家天文台研究員、中國首位卡爾·薩根獎得主鄭永春為大家帶來演講《到月亮的背面看一看》。

　　轉發朋友圈並留言互動，就有機會獲得火星叔叔鄭永春研究員製作的一幅《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後來到七七劇場，聽我來講一講月亮背後的故事。我叫鄭永春，來自中國科學院國家天文台，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》

　　月亮的背面有什麼呢？有人說霍金告訴我們月亮的背面有外星人，但是實際上霍金並沒有說過。關於月亮的謠言有很多，有人說，阿波羅登月是假的，是在攝影棚裡面拍的。但是這有一個疑點，阿波羅登月工程有幾千所大學、幾十萬人參與，經歷了將近十幾年的時間，為什麼半個世紀過去了，這個秘密還沒有被揭開呢？

　　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射探測器，真的是這樣嗎？

　　有人說，月球背面發現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，但是月亮這麼大的一個球，你是怎麼敲的呢？

演講嘉賓鄭永春：《到月亮的背面看一看》

　　下圖是大家每天看到的月亮。雖然有的時候看到的是滿月，有的時候是上弦月、有的時候是娥眉月，但是大家一般都會聯想到月亮上面有玉兔、有嫦娥、有廣寒宮、有吳剛在砍桂花樹，還有一隻蛤蟆。

　　在研究月球的科學家眼裡，我們看到的是月球上的月海、月陸和環形山，它們是月球主要的三個地質單元。上圖中那些黑色的區域實際上是玄武岩的岩漿冷卻之後形成的黑色石頭。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「雲海、澄海、靜海、風暴洋」，這些都是海的名字。但後來我們發現，它們其實是黑色的石頭。

　　上圖中那些白色的地方是更古老的斜長岩，也是白色石頭堆積的地方。月球表面還有很多的撞擊坑，這表明在月亮形成的過程中，遭受了很多小天體的撞擊。

中國唯一一個月亮女神。

　　圖片中的這個姑娘，其實是中國唯一一個月亮女神，她不是嫦娥，她是太陰妙果素月天尊。她和太陽帝君、金、木、水、火、土等五德星君合稱七曜（金星、木星、土星、水星、火星合稱五德）。

　　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麼樣的呢？月球的直徑大約是地球直徑的四分之一，月亮的表面積相當於中國國土的四倍，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

　　關於月球的謠言，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，所以說它是攝影棚裡面拍的。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家，我們發現，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水、沒空氣、沒氧氣，因此，月球的土壤和礦物都是在沒有液態水、沒有氧氣、沒有空氣的情況下形成的。月球的土壤裡面，還有一種金屬鐵，天然的單質鐵，鐵一旦接觸地球上的空氣和水的話，它馬上就會氧化成鐵鏽。但是，在月球上它就可以長期存在。我曾經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，會監測月球的震動，我們根據月球的震動，能夠了解它內部的結構。前不久，航天器拍到月球表面非常高解析度的圖像，大約可以達到0.5米解析度，地球上的遙感衛星有時候也達不到這麼高的解析度。這些高解析度的圖像顯示了阿波羅登月之後的登月艙、著陸器、月球車，連航天員走過的路線和月球車開過的痕迹，都還在月球上。

　　第二個有關月球的謠言是，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在，所有的探月航天器都放到月球的上空，繪製了這張圖。

　　根據這幅圖，大家可以看到，在上世紀的60年代末到70年代初，由於美蘇爭霸，大量的探月航天器探測月球，這是人類探月的第一個高峰。阿波羅登月成功之後，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。

　　這張圖片裡面所有的紅色點，都是俄羅斯和前蘇聯登陸月球的著陸點，藍色的和綠色的是美國在月球上登陸點。我們看到，它們都位於月球正面，特別是北半球的區域，我們稱之為阿波羅帶。其中還有一個是中國的嫦娥三號，它登陸在雲海的西北角的虹灣。阿波羅十一、十二、十四、十五、十六、十七共六次任務，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於阿波羅登月的一個樣品，大家有興趣可以去看一看。

　　2007年，中國發射了第一個月球探測器嫦娥一號，嫦娥一號發布了第一幅月球圖像，發布的時候有很多人質疑說這幅圖像可能是有錯，也有人質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，會產生一些錯位的現象，這就是為什麼會有人來質疑說嫦娥一號的圖像是假的。但是，我們也沒有必要來回應這樣的質疑，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，來回應這些質疑。

　　第三個有關月球的謠言是，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，你會發現這些圖片都是PS出來的。

　　我們在地球上為什麼看不到月球的背面？是因為地球跟月球之間實現了潮汐鎖定，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後背受到的吸引力是不一樣的，就會導致每天像是有人在牽扯我，慢慢會讓我的自轉和公轉同步，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裡面是非常普遍的，比方說，太陽和水星之間，行星和衛星之間，太陽系外的其他的恆星和行星之間，都會有這樣的潮汐鎖定現象。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，其實地球上岩石圈每天也會起伏60厘米，這叫固體的潮汐。

　　第四個有關月球的謠言是，有人質疑說，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無人打鑽，可以想像，這是非常艱難的。但是科學家有辦法，第一個辦法，就是我們可以在月球上埋設月震儀，然後通過地震波的反射，來知道內部的結構。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-月球的某一塊區域質量比較大、密度比較高，那麼航天器的軌道就會下降一點，因為此時月球對它的引力會大一點。如果下面是比較空一點的，那麼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部的結構和它的物質成分，我們就會知道月球實際上有些地方質量比較密集，跟人長瘤子一樣，我們把它叫質量瘤。雖然月球上有些地方會比較疏鬆一點，但這並不代表月球內部是空心的，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，是一個完全乾的天體，但我們現在認為，可能月球是潮濕的。特別是在月球南北極的深坑裡面，太陽永遠照不到的地區，我們叫永久陰影區，這樣的地方可能會有水冰，並且已經探測到了大量的證據。

　　以前我們認為，月球已經完全冷卻了，但是我們現在又發現，月球內部可能仍然有一些溫熱的地方。

　　以前我們認為，月球在30億年前已經僵死了，但是現在我們發現了月球上最年輕的岩漿活動，這表明它沒有死得這麼早。

　　嫦娥一號和嫦娥二號的衛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。這也是全人類第一次從微波波段來看月亮。

通過分析微波探測儀採集到的數據，我們得到了第一幅全月球的微波圖像。

到嫦娥二號的時候，因為解析度更高，我們可以更清楚看到月球上的熱分布情況。

　　我們看到，白天的時候，有些地方會特別熱，就是那些暖色調的地方。晚上的時候，有些地方會特別冷，就是那些冷色調的地方。我們在月球上發現了很多的熱區和冷點，然後我們分析它為什麼白天會熱，為什麼晚上會冷。為了解決這個問題，我們需要藉助於其他數據來分析，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據，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。

　　神秘的月球背面

　　月亮背面到底是什麼樣子的？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。

　　什麼原因造成了月球正面和背面的差異？這也是科學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，它是整個太陽系裡面最大的、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裡面的馮卡門撞擊坑，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，卻沒有岩漿冒出來，所以，科學家希望來研究它為什麼是這樣子的。

　　為了能夠讓大家對月球產生更大的興趣，了解更多關於月球的知識，我就製作了一幅《月球全圖》，希望大家每天晚上都可以通過這幅月亮全圖，去學習有關月亮的認識。

　　我覺得，科學家不僅要探索未知，更要傳播真知，這是科學家的兩大使命。大家也知道，中國科學院國家天文台在貴州省建設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「雜訊」的干擾，所以，這個望遠鏡聽到的絕大部分「聲音」，其實是「雜訊」，我們要從「雜訊」裡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雜訊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，如果從那個地方來架設射電望遠鏡的話，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跟上世紀七八十年代、六七十年代發生了很大的變化。以前我們把它認為是太空爭霸的一個制高點，現在我們把它認為是人類走向深空的一個中轉站和跳板。

重返月球現在已經成為世界各國的共識，我們來舉幾個例子。

　　第一個，歐洲空間局提出了建設月球村的計劃，希望藉助世界各國的努力，在月球上建設一個國際化的村落，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去往火星。

　　還有一個更絕的是SpaceX，馬斯克把月球的旅遊船票都賣出去了。

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

　　同時，世界各國也在尋找月球基地應該建在什麼地方。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受漫漫長夜了。科學家已經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，我們預測，在未來的幾十年裡面，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不遠了。人類再一次重返月球之後，下一步我們將在月球上建設科研站，建設月球基地，實踐和訓練人類在月球上長期生活的技術。如果這個技術得到突破，下一步我們一定是要登陸到火星上，因為那是跟地球環境最為相似的行星，也是太陽系裡面唯一有可能實現大規模移居的星球。

　　科學的使命是探索未知，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。

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