小伙伴,对于探索月球奥秘和探索月球的秘密,很多人可能不是很了解。因此,今天我将和大家分享一些关于探索月球奥秘和探索月球的秘密的知识,希望能够帮助大家更好地理解这个话题。
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探索月球奥秘
一、月球的自然现象1.月球概况
月球是地球唯一的天然卫星,它与地球的平均距离约为384401千米,它的平均直径约为3476千米。月球的表面积有3800万平方公里。月球的质量约7350亿亿吨。月球的表面是由平原、山峰和山谷组成的荒漠.还有许多由于太空物体高速撞击月球表面而形成的陨石坑。月面的地形主要有:环形山、月海、月陆和山脉、月面辐射纹、月谷(月隙)。
2.月球的轨道运动
月球以椭圆轨道绕地球运转。月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”。
3.月食
在农历十五、十六,月亮运行到和太阳相对的方向。这时如果地球和月亮的中心大致在同一条直线上,月亮就会进入地球的本影,而产生月全食。如果只有部分月亮进入地球的本影,就产生月偏食。当月球进入地球的半影时,应该是半影食,但由于它的亮度减弱得很少,不易察觉,故不称为月食,所以月食只有月全食和月偏食两种。月食都发生在望(满月),但不是每逢望都有月食。每年月食最多发生3次,有时一次也不发生。月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。
4.月球的成因
月球的成因有三种假说:俘获说、分裂说和同源说。
5.月球年龄之谜
从月球带回的岩石标本,可据以测定月球的年龄。经分析发现,与地球上90%年龄最大的岩石相比,月球岩石99%的年龄更长。1973年,世界月球研讨会上曾测定一块月球岩石年龄为53亿岁,而地球上最古老的岩石是37亿岁。有些科学家提出,在地球形成之前,月球早已在星际空间形成了。
6.月球上的资源
月球土壤中含有大量的气体状的“氦-3”,大约集聚有上100万吨这种材料,若能进行大量开采,不但可供月球开发所需能源,还可为21世纪地球核聚变提供用之不竭的核能原材料。
二、月球的人文现象
1.月亮美别名
玉兔(“著意登楼瞻玉兔,何人张幕遮银阙”──辛弃疾)
夜光(“夜光何德,死则又育?”──屈原)
素娥(“素娥即月亮之别称”──《幼学琼林》)
冰轮(“玉钩定谁挂,冰轮了无辙”──陆游)
玉轮(“玉轮轧露湿团光,鸾佩相逢桂香陌”──李贺)
玉蟾(“凉宵烟霭外,三五玉蟾秋”──方干)
桂魄(“桂魄飞来光射处,冷浸一天秋碧”──苏轼)
蟾蜍(“闽国扬帆去,蟾蜍亏复团”──贾岛)
顾菟(“阳鸟未出谷,顾菟半藏身”──李白)
婵娟(“但愿人长久,千里共婵娟”──苏轼)
此外还有“玉弓”“玉桂”“玉盘”“玉钩”“玉镜”“冰镜”“广寒宫”“嫦娥”“玉羊”等。
2.赏月佳对
月月月明,八月月明明分外;山山山秀,巫山山秀秀非常。
中秋赏月,天月圆,地月缺;游子思乡,他乡苦,本乡甜。
天上月圆,人间月半,月月月圆逢月半;今宵年尾,明日年头,年年年尾接年头。
北斗七星,水底连天十四点;南楼一雁,月中带影一双飞。
楼高但任云飞过;池小能将月送来。
满地花阴风弄影;一亭山色月窥人。
水凭冷暖,溪间休寻何处来源,咏曲驻斜晖,湖边风景随人可;月自圆缺,亭畔莫问当年初照,举杯邀今夕,天上嫦娥认我不?
3.咏月名句
三五明月满,四五蟾兔缺。(《古诗十九首·孟冬寒气至》)
明月照高楼,流光正徘徊。(曹植《怨歌行》)
月皎疑非夜,林疏似更秋。(庚肩吾《奉和春夜应令》)
明月隐高树,长河没晓天。(陈子昂《春夜别友人》)
海上生明月,天涯共此时。(张九龄《望月怀远》)
滟滟随波千万里,何处春江无月明。(张若虚《春江花月夜》)
江天一色无纤尘,皎皎空中孤月轮。(张若虚《春江花月夜》)
月出惊山鸟,时鸣春涧中。(王维《鸟鸣涧》)
明月出天山,苍茫云海间。(李白《关山月》)
长安一片月,万户捣衣声。(李白《子夜吴歌四首》)
白云还自散,明月落谁家。(李白《忆山东二首》)
人攀明月不可得,月行却与人相随。(李白《把酒问月》)
今人不见古时月,今月曾照古时人。(李白《把酒问月》)
斫却月中桂,清光应更多。(杜甫《一百五日夜对月》)
江月去人只数尺,风灯照夜欲三更。(杜甫《漫成一首》)
春去秋来不相待,水中月色长不改。(岑参《敷水歌送窦渐入京》)
月色更添春色好,芦风似胜竹风幽。(贾至《别裴九弟》)
可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。(白居易《暮江吟》)
松排山面千重翠,月点波心一颗珠。(白居易《春题湖上》)
夜深静卧百虫绝,清月出岭光入扉。(韩愈《山石》)
晴云如擘絮,新月似磨镰。(韩愈《晚寄张十八助教周郎博士》)
天下三分明月夜,二分无赖是扬州。(徐凝《忆扬州》)
梨花院落溶溶月,柳絮池塘淡淡风。(晏殊《寓意》)
明月却多情,随人处处行。(张先《菩萨蛮》)
明月净松林,千峰同一色。(欧阳修《自菩提步月归广化寺》)
此生此夜不长好,明月明年何处看。(苏轼《中秋月》)
明月有情还约我,夜来相见杏花梢。(袁枚《春日杂诗》)
一夜梦游千里月,五更霜落万家钟。(濮淙《闻梁蘧玉已寓京口》)
4.赏月风俗
八月十五在秋季八月中间,故曰“中秋”。从时令上说,中秋是“秋收节”,春播夏种的谷物到了秋天就该收获了,自古以来,人们便在这个季节饮酒舞蹈,喜气洋洋地庆祝丰收。从渊源上说,中秋又是“祭月节”,它源于远古人类对自然的崇拜。
民间中秋赏月活动约始魏晋时期,盛于唐宋。浏览唐诗,中秋赏月诗确有多篇,如王建有诗云:“月似圆盛色渐凝,玉盆盛水欲侵棱。夜深尽放家人睡,直到天明不炷灯。”
宋代,民间中秋赏月之风更加兴盛。《东京梦华录》对北宋京都赏月盛况有这样的描写“中秋夕,贵家结饰台榭,民家争占酒楼,玩月笙歌,远闻千里,嬉我连坐至晓”。
明清以后,每逢中秋,一轮圆月东升时,人们便在庭院、楼台,摆出月饼、柚子、石榴、芋头、核桃、花生、西爪等果品,边赏月,边畅谈,直到皓月当空,再分食供月果品,其乐融融。
碧空如洗,圆月如盘。人们在尽情赏月之际,会情不自禁地想念远游在外、客居异乡的亲人。因此,中秋节还有“团圆节”之称。许多古诗表达了人们此时的思念之情。王建《十五夜望月寄杜朗中》诗云:“今夜月明人尽望,不知秋思落谁家。”中国人历来把家人团圆、亲友团聚,共享天伦之乐看得极其珍贵,历来有“花好月圆人团聚”之谓。
5.与月亮有关的神话传说
中国关于月亮的神话最早载于《山海经》《楚辞》《淮南子》等古籍中。
《山海经·大荒西经》云“有人反臂,名曰天虞。有女子方浴月。帝俊妻常羲生月十有二,此始浴之。有玄丹之山。有五邑之鸟,人面有发。爰有青鴍、黄鷔、青鸟、黄鸟、其所集者其国亡。有池名孟翼之攻颛顼之池。”
《淮南子·精神训》云:“月中有蟾蜍。”
②关于月亮,民间流传着许多传说和神话故事。其中有嫦娥奔月、朱元璋抗元起义等故事。
③传说月亮里有一棵高五百丈的月桂树。汉朝时有个叫吴刚的人,醉心于仙道而不专心学习,被贬到月亮上砍月桂,但月桂随砍随合,后世因而得以见到吴刚在月中无休止砍伐月桂的形象。
三、对月球的科学探索
1.人类登月的历程
①人类飞向太空的梦想,有文字记载的至少有数千年。古代中国就有“嫦娥奔月”等美丽的传说。西方航天学界认为,中国明朝人万户为人类第一个尝试用火箭飞天的人,并将月球上一座环形山命名为“万户”,以表纪念。
②1959年9月12日前苏联发射的月球2号,两天后飞抵月球,在月球表面的澄海硬着陆,成为到达月球的第一位使者,首次实现了从地球到另一个天体的飞行。同年10月4日月球3号探测器飞往月球,3天后环绕到月球背面,拍摄了第一张月球背面的照片,让人们首次看全了月球的面貌。
③1969年7月16日美国“阿波罗11号”飞船首次实现载人登月,美国宇航员阿姆斯特朗走出阿波罗11号的登月舱,终于在月球上印下人类第一个脚印,迈出了“人类巨大的一步”。
④1970年11月10日,月球17号载着世界上第一辆自动月球车上天。
2.中国“嫦娥工程”简介及意义
我国“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三个阶段。
第一阶段自2004~2007年,实施嫦娥一号绕月探测工程。这一阶段充分利用我国现有的成熟航天技术,研究和发射月球探测卫星,突破地月飞行、远距离测控和通信、绕月飞行、月球遥测与分析等技术,并建立我国月球探测航天工程初步系统。
第二阶段自2007~2012年,目标是研制和发射月球探测器,以软着陆的方式降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分,测定着陆点的热流和周围环境,进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析,为以后建立月球基地的选址提供月面的化学和物理参数。预计于2012年前后发射一颗月球软着陆器。
第三阶段自2012~2020年,目标是月面巡视勘察与采样返回。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车,对着陆区进行巡视勘察,后期即2015年以后,研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等,采集关键性样品返回地球,对着陆区进行考察,为下一步载人登月探测,建立月球前哨站的选址提供数据资料。预计2017年前后发射一颗可以返回的月球软着陆器。
“嫦娥工程”的意义
“嫦娥工程”既参考了以往国际探月活动的经验,又具有我们自己的特色,始终围绕推动我国高新技术领域“原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新”的目标制订计划并组织实施。在航天科技方面,“嫦娥工程”将逐步实现多项重大突破,首次到达地外天体,首次着陆在地外星球上,首次从地外星球拿回样本。这些技术的突破将推进航天工程系统集成、深空测控通信、新型运载火箭和航天发射等航天技术跨越式发展,带动信息技术、新能源技术、新材料技术、微机电技术、遥测科学等其它高新技术的发展。在空间科学方面,通过首次对地球以外的星体和空间环境进行近距离和接触式探测,将使我们对于空间科学的认识大大深化,为我国的天体物理学、空间物理学与材料科学的研究建立新的平台,促进这些学科的创新和发展,并带动更多基础学科间的交叉、渗透与共同发展。
该工程能促进我国经济的可持续发展。近些年来我国经济高速发展,一定程度上是以高能耗、高污染为代价的,月球探测工程对高新科技的带动在不久的将来必然会回馈于经济,而以高新技术为动力的经济是低能耗、低污染、高效率的,符合可持续发展的方向。
没有科学技术实力,就没有资格参加真正意义的航天国际合作,我国探月工程起点高、有特色、有创新,具有很强的科学性、探索性、开放性的特点,为开展航天国际合作搭建了新的平台。在世界掀起新一轮月球探测 之际,探月的跨国界合作与交流成为科学界的主流声音,也为我国在这一领域开展国际合作提供了广阔的空间。我国将积极探索“广泛合作”的月球探测道路,开展多层次、多渠道的国际合作,加快我国空间科学和空间技术的发展。
探索月球的秘密
分类: 理工学科问题描述:
这几年人类做了哪些探索月球的实验?
不要太长!
解析:
一、概述
月球
月球又称“月亮”。在望远镜发明之前,古代的人们只能在晴朗的夜晚,用眼睛仰望皎洁的明月。看到月亮表面有明有暗,形状奇特,于是人们就编出如嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉免捣药等美丽神话。古希腊人则把月球看作美丽的狩猎女神阿尔忒弥斯,并且把女神狩猎时从不离身的银弓作为月球的天文符号。
月球基本上没有水,也就没有地球上的风化、氧化和水的腐蚀过程,也没有声音的传播,到处是一片寂静的世界。月球本身不发光,天空永远是一片漆黑,太阳和星星可以同时出现。
月球上几乎没有大气,因而月球上的昼夜温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方,温度高达127℃;夜晚温度可低到-183℃。由于没有大气的阻隔,使得月面上日光强度比地球上约强1/3左右;紫外线强度也比地球表面强得多。由于月球大气少,因此在月面上会见到许多奇特的现象,如月球上的天空呈暗黑色,太阳光照射是笔直的,日光照到的地方很明亮;照不到的地方就很暗。因此才会看到的月亮表面有明有暗。由于没有空气散射光线,在月球上星星看起来也不再闪烁了。
月面上到处是 *** 的岩石和环形山的侧影。整个月面覆盖着一层碎石粒和浮土。从地球上看到的月球表面有明亮的区域和暗灰色部分。原来明亮的部分是月球表面的山区和高地,暗灰色部分是月球表面的平原。
月亮比地球小,直径是3476公里,大约等于地球直径的3/11。月亮的表面面积大约是地球表面积的1/14,比亚洲的面积还稍小一些;它的体积是地球的1/49,换句话说,地球里面可装下49个月亮。月亮的质量是地球的1/81;物质的平均密度为每立方厘米3.34克,只相当于地球密度的3/5。月球上的引力只有地球1/6,也就是说,6公斤重的东西到限月球上只有1公斤重了。人在月面上走,身体显得很轻松,稍稍一使劲就可以跳起来,宇航员认为在月面上半跳半跑地走,似乎比在地球上步行更痛快。
月球是离地球最近的天体,它是围绕地球运转的、唯一的天然卫星,它与地球的平均距离约384400公里。月球绕地球运动的轨道是一个随圆形轨道,其近地点(离地球最近时)平均距离为363300公里,远地点(离地球最远时)平均距离为405500公里,相差42200公里。
像地球一样,月球也是南北极稍扁,赤道稍隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米,南北极也不对称,北极区隆起,南极区凹陷约400米。
月球在绕地球运动的过程中,还要跟着地球一起绕太阳运动。这就是说,月球绕地球运动一周后,再回到的空间位置已不是原出发点了。由此可见,月球在运动过程中还要参与多种系统的运动。月球的运动和其他天体一样,月球也处于永恒的运动之中。月球除东升西落外,它每天还相对于恒星自西向东平均移动13°多,因此,月亮每天升起来的时间,都比前一天约迟50分钟。月亮的东升西落是地球自转的反映;而自西向东的移动却是月亮围绕地球公转的结果。月亮绕地球公转一周叫做一个“恒星月”,平均是27天7小时43分11秒。月亮绕地球公转的同时,它本身也在自转。月亮的自转周期和公转周期是相等的,即1:1,月球绕地球一周的时间为也就是它自转的周期。
月球这种奇特地自转结果是:月球总以同一半面向着地球,而从地球上永远看不到月球背面是什么样,只有靠探测器才能揭开月背千古之谜,人类的这个愿望早在30多年前就已实现了。 当今大型天文望远镜能分辩出月面上约50米(相当于14层高楼)的目标。
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月球在我国古代诗文中有许多有趣的美称: 玉免(着意登楼瞻玉免,何人张幕遮银阙——辛弃疾);夜光(夜光何德,死则又育?——屈原);素娥(素娥即月亮之别称——《幼学琼林》);冰轮(玉钩定谁挂,冰轮了无辙——陆游);玉轮(玉轮轧露湿团光,鸾佩相逢桂香陌——李贺);玉蟾(凉宵烟霭外,三五玉蟾秋——方干);桂魄(桂魄飞来光射处,冷浸一天秋碧——苏轼);蟾蜍(闽国扬帆去,蟾蜍亏复团——贾岛);顾菟(阳鸟未出谷,顾菟半藏身——李白);婵娟(但愿人长久,千里共婵娟——苏轼)。此外,月球还有许多别致的雅号,如玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。
(中国科协信息中心提供 )
初探月球的奥秘
月球是离地球最近一个天体,相距有38.4万千米。天文学家早已用望远镜详细地观察了月球,对月球地形几乎是了如指掌。月球上有山脉和平原,有累累坑穴和纵横沟壑,但没有水和空气,昼夜之间温差悬珠,一片死寂和荒凉。尽管巨型望远镜能分辨出月球上50米左右的目标,但仍不如实地考察那样清楚。因此,人类派出使者最先探访的地外天体仍选择了月球。
美国最早于1958年8月18日发射月球探测器,但由于第一级火箭升空爆炸,半途夭折了。随后又相继发射3个先锋号探测器,均告失败。1959年1月2日,前苏联发射月球1号探测器,途中飞行顺利,1月4日从距月球表面7500千米的地方通过,遗憾的是未能命中月球。这个探测器重361.3千克,上面装有当时最先进的通信,探测设备。它在9个月后成为第一颗人造行星飞往太空深处。月球1号发射两个月后的3月3日,美国发射的先锋4号探测器,从距月面59000千米的地方飞过,也未击中月球。
月球号探测器
从1958年至1976年,前苏联发射24个月球号探测器,其中18个完成探测月球的任务。1959年9月12日发射的月球2号,两天后飞抵月球,在月球表面的澄海硬着陆,成为到达月球的第一位使者,首次实现了从地球到另一个天体的飞行。它载的科学仪器舱内的无线电通信装置,在撞击月球后便停止了工作。同年10月4日月球3号探测器飞往月球,3天后环绕到月球背面,拍摄了第一张月球背面的照片,让人们首次看全了月球的面貌。世界上率先在月球软着陆的探测器,是1966年1月31日发射的月球9号。它经过79小时的长途飞行之后,在月球的风暴洋附近着陆,用摄像机拍摄了月面照片。这个探测器重1583千克,在到达距月面75千米时,重100千克的着陆舱与探测器本体分离,靠装在外面的自动充气气球缓慢着陆成功。1970年9月12日发射的月球16号,9月20日在月面丰富海软着陆,第一次使用钻头采集了120克月岩样口 ,装入回收舱的密封容器里,于24日带回地球。1970年11月10日,月球17号载着世界上第一辆自动月球车上天。17日在月面雨海着陆后,月球车1号下到月面进行了10个半月的科学考察。这辆月球车重756千克,长2.2米,宽1.6米,装有电视摄像机和核能源装置。它在月球上行程10540米,考察了8千平方米月面地域,拍摄了200幅月球全景照片和20000多张月面照片,直到1971年10月4日核能耗尽才停止工作。1973年1月8日发射月球21号,把月球车2号送上月面考察取得更多成果。最后一个月球24号探测器于1976年8月9日发射,8月18日在月面危海软着陆,钻采并带回170克月岩样品。至此,前苏联对月球的无人探测宣告完成,人们对月球的认识更加丰富和完整了。
徘徊者,勘测者探测器
美国继前苏联之后,先后发射了9个徘徊者号和7个勘测者号月球探测器。徘徊者探测器样子像个大蜻蜓,长3米,两翼太阳能电池板展开4.75米。探测仪器装在前部,电视摄像机放在尾部。勘测者探测器有3只脚,总重达1吨,装有当时最先进的探测设备。最初5个徘徊者探测器均无建树,直到1964年1月30日发射的徘徊者6号才在月面静海地区着陆。但由于电视摄像机出现故障,没有能够拍回照片。同年7月28日徘徊者7号发射成功,在月面云海着陆,拍摄到4308张月面特写照片。随后1965年2月17日发射的徘徊者8号和3月24日发射的徘徊者9号,都在月球上着陆成功,并分别拍回7137张和5814张月面近景照片。1966年5月30日发射勘测者1号新型探测器,经过64小时的飞行,在月面风暴洋软着陆,向地面发回11150张月面照片。到1968年1月1日发射的7个勘测者探测器中,有2个失败,5个成功。后来,美国又发射了5个月球轨道环行器,为阿波罗载人登月选择着陆地点提供探测数据。经过这一系列的无人探测之后,月球的庐山真面目显露出来了。
自1969年7月16日美国“阿波罗11号”飞船首次实现载人登月以来。根据对月球的多次实地勘探和对从月球带回的岩石、土壤进行分析研究的结果,人类对月球的面貌已有了较多的了解。科学家认为,月球上的岩石比地球上的还要古老,月球和地球几乎是由同样的化学元素构成的,只是组成的成分有所不同。例如,月岩所含的钙和铝比地球上的岩石,其含量要高,月球没有磁场,其外壳比较稳定,近30亿年以来几乎没什么变化。尽管天文学家早就认为,月球体态娇小,引力柔弱(为地球的1/6),根本不具备缚住大气的能力,在向阳面的高温下,任何气体分子都会轻而易举地达到脱离速度而逃之夭夭。但对月球的实测表明,月球表面并不是没有任何大气的不速之国,只是大气层太稀薄,表面大气压仅为2X10“巴,而且大气成份比较复杂,随时空多变,通常在黑夜时的大气成份主要由40%的氩、40%的氖和20%的氦组成,到日出时还会加入极少量的甲烷和氨等,有些地区的大气中还会发现极微量的氢、氡、钠、钋和钾原子等。美国科学家日前宣称,月球上有冰存在,这就可能为探索月球奥秘的人们提供饮用水,也可将冰分解为氢和氧,从而为火箭提供燃料。
从实地勘探中发现,月球上总共有30多万座环形山,星罗棋布,彼此环抱,最大的环形山,直径近300千米、海拨高达6000米以上,十分壮观。遗憾的是,由于月球上没有水源,这些山都是光秃秃的,寸草不生,十分荒凉。显然,要想使如此荒漠的月球世界成为适合于生物生存的天堂,最终变成一个生机勃勃、万物竞存、鸟语花香的天上人间,当务之急是必须解决月球上的供水问题。多年来,科学家们已提出过多种设想。有一个解决办法是:采掘月球上储存量极为丰富的氧化铁,用太阳能熔化炉进行熔炼,使其放出大量的氧,与运输飞船从太空中收集制取的液态氢相结合,来生成供月球开发需要的水。这种在月球和太空就地取材,合成制水的方案,从原理上是可行的,但要实施这一巨大的工程,决不是轻而易举的,涉及到能源、采掘、运输、生活等一系列问题需要配套解决。
对人类最富吸引力的,是月球土壤中含有大量的气体状的“氦-3”,这是一种比目前地球上核电站所用的氘原料的放射性要低得多的核材料。“氦-3”原本大量存在于太阳喷射出来的高能粒子流(太阳风)中,在几乎没有大气的月球上,“太阳风”直接降落下来,久而久之,在月面的沙粒、岩石中,大约集聚有上100万吨这种材料,若能进行大量开采,不但可供月球开发所需能源,还可为21世纪地球核聚变提供用之不竭的核能原材料。
月球的白天和夜间持续时间都长达半月之久,白天气温最高达127℃,夜间温度又低达零下183度,如此酷热严寒而又温差剧变的气候,是月球上没有人烟和生命的另一个重要原因。俄罗斯科学家已对如何利用月球上的土壤和岩石制造水泥等建筑材料,然后利用这些材料建筑一座可以调节室温,使其适合于人类居住的生活基地作过长期研究。有一个方案是,他们通过对月球的一些实测数据进行分析,认为月球很可能是一个空心球体。基于这一认识,有朝一日,就可在月球表面打一条通道,进入月球地壳深处的“地下月宫”,在那里建造一座适于人类居住的“地下城”。这样,乘坐飞船奔月的旅游者,可在这座“地下城”找到过夜的旅馆。科技工作者就可以这座地下城为基地从事月球资源勘探、太空产品生产、天文观测等活动。在“地下月宫”这个永久基地未建成之前,科学家建议可以先在地球上制成一些预制塑模构件,形成一个自动竖升的巨形圆筒。事先装配好后,用宇宙运输船送到月球表面,圆筒在月球表面一登陆即自动分成两半打开,并自动形成一座多层结构的建筑物,作为初登月球“志愿者”的临时居所。
(新浪科技)
二、月球的诞生
月球诞生之谜
月球最初是如何形成的呢?在科学界这是一个大有争议的问题,目前大致有三种理论。
“俘虏”理论:有些科学家认为,月球原是一颗流星,当它在宇宙空间漫无边际飞行时,偶然进入地心引力范围,受到地球引力的约束,因而才意外地纳入了地球轨道。不过,近几年来,有不少人引用天体力学来反对这一说法。
“分裂”理论:持这一说法的科学家认为,月球是从一片炽热旋转的云状物包围着的地球中分裂出来的,因而月球是地球的“孩子”。然而从“阿波罗”号宇宙飞船上几次带回来的资料表明,月球和地球的组成成分却是大不相同的。
“碰撞”理论:该理论认为,约45亿年前,一个比火星更大的行星,以每小时4000公里的飞行速度猛然撞击早期的地球,力度如此之大,以致这个行星的铁质核一直撞到了我们地球的中心。碰撞结果是产生巨大爆炸,伴随有6000摄氏度以上的高温。地球在爆炸的冲击下变了形,这个采取“自杀行为”的巨大天体的大部分与地球融合,只有一部分作为炽热的蒸汽与其他碎片一道汹涌地喷射入外层空间,后来这些蒸汽冷却下来并凝固成尘埃,尘埃与其他碎片混杂在一起形成了一个核,这个核后来凝聚成团,我们的邻居——灰色的月球从此诞生了。
科学家们正借助于新型的超级计算机来模拟宇宙空间所发生的这一奇特碰撞,以求验证该理论。
月球起源新说
月球来自哪里?这是一个人们在不断探求的问题,近年来,随着行星演化理论的飞跃发展以及现代电脑技术的广泛应用,又出现了一种月球起源的新学说,叫做新俘获说。
从行星演化看月球起源
近几年来,科学家们以现代行星演化理论为基础,用计算机计算了在太阳系形成的初期,作用于太阳、地球、月亮三者之间的力以后,得出了一种新的月球起源学说。科学家们认为,月球是在地球形成的初期,在地球的引力范围内被地球所俘获的;而这种现象在当时又是极为普遍的现象。这种新学说,即所谓新俘获说。
新俘获说与过去的旧俘获说不同。旧说仅从地球引力来考虑月球起源;而新说是从整个太阳系行星形成过程来研究月球起源的。新说认为太阳系九大行星及若干卫星,包括月球在内,都起源于原始太阳系星云。原始太阳系星云是46亿年前在原始太阳周围形成的一片薄圆盘状星云。星云中含有固体微粒子。大量微粒子逐渐集聚在星云赤道平面上,形成一片很薄的固体粒子层,随着微粒子密度的加大,自身引力也越来越强,到一定程度其稳定性便遭到破坏,粉碎成半径为5公里左右的很多小天体,即小行星。整个太阳系起初是由约一兆个小行星构成的。无数小行星在星云气体中围绕太阳旋转,互相碰撞,逐渐凝聚成长,形成大小不同的行星。我们的地球就是这样,大约经过一千万年才长成现在这么大的。
行星是在星云气体中成长的。地球的幼年时期周围覆盖着浓厚的星云气体,这种气体叫做原始大气。由于当时太阳活动特别激烈,强大的太阳风逐渐吹散原始大气,后来包围地球的原始大气也逐渐稀薄,飘散掉。
月球也起源于原始太阳系星云,与地球演化过程大体相同。月球是在地球刚到成年,原始大气开始逸散之际飞近地球引力圈的,这样便成了地球的俘虏。
俘获月球的四种力
月球进入地球引力圈后,受到很多力的作用才留在卫星轨道上绕行。俘获月球主要有四种力,即地球引力、太阳引力、潮汐力和原始大气的阻力。
一般来说,飞进地球引力圈的小天体,包括月球在内受到最大的力就是地球引力。然而,仅有地球引力,俘获后的小天体轨道未呈椭圆形。地球引力加上太阳引力之后,使小天体轨道有了改变。在地球和太阳引力作用下,进入地球引力圈内的小天体的轨道也不完全是椭圆形的,而且飞行若干周之后必然脱离引力圈跑掉,不可能留在卫星轨道上。
但是,月球并未脱离地球引力圈跑掉,这是由于原始大气的阻力在起作用。地球引力圈内的原始大气阻力对飞来的月球起了急剧的制动作用,使月球失去一部分能量,轨道半径变小,便跑不掉了。
如此说来,月球因受大气阻力作用轨道半径越来越小,岂不是早晚也得掉到地球上来,与地球相撞吗?不必担心,当月球飞进地球引力圈时,原始大气已开始逐渐飘散,月球所受的大气阻力越来越小,原始大气消失后,月球所受阻力也随之消失,因而轨道半径没有变小,也没有与地球相撞。
大气阻力消失后,还有潮汐力在起作用。在潮汐力作用下,月球公转速度加快,离心作用强化,轨道反而向外推移。通过观测得知,目前月球轨道半径事实上每年大约增加3厘米。
在上述四种力的作用下,使月球在被俘后既未掉到地球上来,也没跑到引力圈外去,始终在卫星轨道上运行,与地球长期相伴。
俘获是普遍现象
行星俘获小天体是行星演化进程中的一种普遍现象,不仅地球这样,太阳系其他行星也有这种现象。不少行星都各有自己的卫星,就是最好的说明。地球在形成过程中,曾有许多小天体飞到引力圈内来,其中一部分小天体直接与地球相撞,其余大部分在绕地球飞行期间,因原始大气强大阻力使轨道半径变小,最后终于落到原始地球上来。地球是在不断“吞掉”这些飞来的小天体当中成长起来的。
月球被俘获时间比其他小天体都晚,月球是在地球凝聚末期、原始大气逸散初期被俘的。月球被俘的最初10—100年期间,和其他小天体一样,轨道半径也在缩小,但原始大气消失后,月球轨道半径有了改变,月球后来的离心倾向使它幸存下来,免被地球“吞掉”。法国科学家F·米古纳曾对月球被俘后轨道变化的趋势作了计算,计算结果如附图所示。从附图上可以看出,刚被俘的月球距离地球较近,1千万年后月球轨道半径为地球半径的20倍,1亿年后为35倍,46亿年后达到60倍,即现在的位置。
自从俘获月球后,地球几乎再也没有俘获其他小天体。因为已有月球绕地球飞行,如果再有其他小天体飞来,依据天体力学原理,不会处于稳定状态,它不是掉到地球上来,就是飞出去,再不就是落到月球上去。所以,地球只有月球一个卫星陪伴。
俘获现象是普遍的,整个太阳系行星都是如此,只有金星是个例外。金星的自转速度很慢,约250天自转一周,不可能俘获行星,因此至今还孑然一身漫游在天空。
新俘获说从行星演化的整体上阐明了月球的起源以及被俘经过,是目前解释月球起源问题最有权威的学说。但这一新学说还有一些尚待研究的问题,例如,没有原始大气阻力能否俘获卫星?顺行性卫星和逆行性卫星的被俘有何不同?等等。经过科学家们的反复研究,人类对地球起源问题必将有一个正确而全面的认识 。
(中国科协信息中心提供 )
原始行星与地球相撞形成了月球
8月16日的《自然》杂志上公布了科学家用计算机模拟月球形成过程的成果。据他们的模型,月球是在46亿年前太阳诞生后不到1亿年时,由一个火星大小的物体撞击地球产生的。
这个模型的研究者卡那珀描述了这一惊心动魄的过程:一个黑暗的比地球大不到一倍半的原始行星在运行中和地球相遇,从侧面给了地球一击,使地球绕自己的轴旋转起来,撞击的冲击力从地球的外层和这个无名撞击物上撕下了部分物质,其中大约一半最后形成了月球。另一些被撕下来的物质被加热到不可想象的程度,蒸发后膨胀
一、月球的几大谜团
月球起源之谜:目前,人类关于月球的起源,一共提出了三种假说,月球被捕获说、地月同源说和地球分裂说。到目前为止,三种假说都没有取得强有力的证据,因此产生了第四种假说“月球 ”
月球年龄之谜:从月球带回的岩石标本,可据以测定月球的年龄。经分析发现,与地球上90%年龄最大的岩石相比,月球岩石99%的年龄更长。1973年,世界月球研讨会上曾测定一块月球岩石年龄为53亿岁,而地球上最古老的岩石是37亿岁。有些科学家提出,在地球形成之前,月球早已在星际空间形成了。
另外,还有月球环形山形成之谜、月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜、月球受撞击发出巨响之谜、月球上不锈铁之谜、干燥的月球上大量水气之谜等。
二、不少文献记载,月亮并非自古就有
●古代美洲玛雅人留下了极发达的 ,可是在他们的始于大洪水之前的《编年史》中,人们奇怪地发现,里面竟然没有关于月亮的记载。
●距今大约4000年左右,亚历山大里亚大图书馆的第一位馆长在他留下的文献中这样写道:“古时,地球的天空中看不到月亮。”
●《金史·天文志》中记载了一条十分惊人的资料:“太宗天会十一年十五月乙丑,月忽失行而南,顷之复故。”意思是:金太宗天会十一年(公元1133年)五月(公历6月)乙丑日(15日),月亮忽然偏离了运行轨道,向南而去,不一会,又回到原来的轨道上。
三、与月亮有关的神话传说
●中国关于月亮的神话最早载于《山海经》《楚辞》《淮南子》等古籍中。
●关于月亮,民间流传着许多传说和神话故事。其中有嫦娥奔月、朱元璋抗元起义等故事。
●传说月亮里有一棵高五百丈的月桂树。汉朝时有个叫吴刚的人,醉心于仙道而不专心学习,被贬到月亮上砍月桂,但月桂随砍随合,后世因而得以见到吴刚在月中无休止砍伐月桂的形象。
四、我国古代关于月亮的富有幻想色彩的诗歌
●夜光何德,死则又育?厥利维何,而顾兔在腹?(屈原《楚辞·天问》)
(意思是:月亮具有什么特性,消亡了又再长起?那好处是什么,而抚育一个兔儿在怀里?)
●斫却月中桂,清光应更多。(杜甫《一百五十夜对月》)
●老兔寒蟾泣天色,云楼半开壁斜白。玉轮轧露湿团光,鸾佩相逢桂香陌。(李贺《梦天》)
●可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人问,那边才见,光影东头?是天外,空汗漫,但长风浩荡送中秋?飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?谓经海底问无由,恍惚使人愁。怕万里长鲸,纵横触破,玉殿琼楼。虾蟆故堪浴水,问云何玉兔解沉浮?若道都齐无恙,云何渐如钩?(辛弃疾《木兰花慢》)
五、赏月佳对
●月月月明,八月月明明分外;山山山秀,巫山山秀秀非常。
●中秋赏月,天月圆,地月缺;游子思乡,他乡苦,本乡甜。
●天上月圆,人间月半,月月月圆逢月半;今宵年尾,明日年头,年年年尾接年头。
●北斗七星,水底连天十四点;南楼一雁,月中带影一双飞。
●楼高但任云飞过;池小能将月送来。
●满地花阴风弄影;一亭山色月窥人。
●水凭冷暖,溪间休寻何处来源,咏曲驻斜晖,湖边风景随人可;月自圆缺,亭畔莫问当年初照,举杯邀今夕,天上嫦娥认我不?
六、月亮的美称与雅号
玉兔、夜光、素娥、冰轮、玉轮、玉蟾、桂魄、蟾蜍、顾兔、婵娟、玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。
七、月球外星文明的传说
●传说,登上月球的阿姆斯特朗,在和代号休斯敦的指挥中心联系时,突然吃惊地说:“这些东西大得惊人!天哪!简直难以置信,我要告诉你们,这里有其他宇宙飞船,它们排列在火山口的另一侧,他们在月球上,他们正在注视着我们……”此时,电讯信号突然中断。阿姆斯特朗看到了什么?
●1968年12月21日,美国在肯尼迪航天中心向月球发射了第一艘探测飞船,当这艘飞船进入月球轨道之后,宇航员在100公里高空用望远镜照相机拍摄了第一张月球背面照片。许多年后,人们在研究这些照片的时候意外发现,在火山口中有一个巨大的圆形物体,它十分规则,不像是自然之物,看上去好像正在着陆或起飞。
●从“阿波罗”8号开始,10号、11号、16号、17号都曾目击或拍摄过月面不明飞行物的照片,甚至早在1966年,美国的“月球轨道环形飞行器”2号就发现,在月面上有一些排列有序的12~23米高的塔状建筑物,随后,前苏联的宇宙飞船也发现了这些建筑。
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