神秘的月球背面

1609年，伽利略用望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)月球，指出月面上存在暗色和淺色區(qū)域，1840年，第一張?jiān)虑蛘掌幻绹?guó)人德雷珀拍攝下來(lái)。但是，不管是伽利略用望遠(yuǎn)鏡看到的月球，還是德雷珀用相機(jī)拍攝的月球，都只是月球的正面，在地球上，人們永遠(yuǎn)看不到月球全部背面的樣子。這是因?yàn)樵虑蛞詸E圓軌道繞地球公轉(zhuǎn)的周期與月球的自轉(zhuǎn)周期正好相同，所以人們?cè)诘厍蛏峡床灰?jiàn)月球背面的全部。但是，月球還存在一種叫“天平動(dòng)”的天文現(xiàn)象，使人們?cè)诘厍蛏夏芸匆?jiàn)的月面約占總月面的59%，其余41%看不見(jiàn)。

月球表面有明亮的部分和陰暗的區(qū)域，從總體上區(qū)分，亮區(qū)是高地，暗區(qū)是月海。早期的天文學(xué)家在觀(guān)察月球時(shí)，以為發(fā)暗的地區(qū)都有海水覆蓋，因此把它們稱(chēng)為“?！?。而月海實(shí)際上是寬廣的平原或盆地，一滴水也沒(méi)有。月球上共有22個(gè)月海，其中19個(gè)分布在正面，約占整個(gè)正面半球表面積的一半;月球背面有著密集的隕石坑，只有3個(gè)月海分布在背面，高地面積占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

1959年10月，蘇聯(lián)的月球3號(hào)探測(cè)器傳回月球背面的第一張照片;1968年12月，美國(guó)阿波羅8號(hào)任務(wù)是載人繞月航行，這是人類(lèi)首度親眼看見(jiàn)月球背面。由于月球背面布滿(mǎn)了巨大的隕石坑，在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下，根本無(wú)法在月球背面著陸。更危險(xiǎn)的是，航天器在月球背面著陸時(shí)，會(huì)和地球的無(wú)線(xiàn)電通信暫時(shí)中斷，失去和地球的聯(lián)系。

月球背面包含了許多至今未解的謎題。從目前人類(lèi)獲得的信息來(lái)看，它沒(méi)有外星生物，也沒(méi)有秘密基地，卻擁有比這些更難以捉摸的難題等待我們?nèi)ヌ剿鳌?p>

月球正面（左圖）比背面（右圖）有更多暗色月海（供圖 / 侯軍）

月球的地質(zhì)構(gòu)造

跟地球一樣，月球內(nèi)部也具有層圈結(jié)構(gòu)，從中心到月表，月球依次可分為月核、月幔和月殼三層圈。各圈層的厚度劃分主要是根據(jù)月震波波速的變化得來(lái)的。在月殼中，月震波波速是連續(xù)平穩(wěn)過(guò)渡的，但在月殼與月幔交界處，月震波波速發(fā)生突變。據(jù)阿波羅月震儀探測(cè)表明，在距月球表面深65千米處，月震波波速?gòu)?千米/秒增加到8千米/秒，說(shuō)明月殼-月幔界面的月震波波速不是連續(xù)的。據(jù)此數(shù)據(jù)，科學(xué)家推斷月殼的平均厚度約為65千米。一般情況下，正面月殼的厚度平均約為50千米，背面月殼厚度平均約為74千米。

月殼之下是月幔。月幔的范圍至少可以延續(xù)至1000千米的深度，月幔被分為上月幔、下月幔和衰減帶。上、下月幔的界面在約500千米深度處，而下月幔與衰減帶界面的深度約為1000千米。在約1000千米的深度，巖石發(fā)生了部分熔融，是深月震的發(fā)源地。

從月球表面約1000千米以下的月球中心區(qū)域稱(chēng)為月核，它厚約700千米，溫度可達(dá)800℃。

月球上的資源

人類(lèi)探月的最終目標(biāo)是在月球建立永久基地，通過(guò)開(kāi)發(fā)并利用月球上的資源，為人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供資源儲(chǔ)備，為人類(lèi)開(kāi)發(fā)太空資源、拓展生存空間起到支撐作用。然而，月球上到底有什么可以為人們所利用的資源呢？

首先，最容易想到的就是太陽(yáng)能。月球上的太陽(yáng)能和地球上的不一樣，月球上的白天相當(dāng)于14個(gè)地球日。由于月球表面沒(méi)有大氣層，更沒(méi)有雨、雪等天氣現(xiàn)象，太陽(yáng)輻射可以長(zhǎng)驅(qū)直入，所以太陽(yáng)能的能量密度比地球大得多。利用太陽(yáng)能，可以為月球上的探測(cè)器和月球基地提供持續(xù)的能源。有科學(xué)家提出一種設(shè)想，在月球表面鋪設(shè)巨大的太陽(yáng)能電池板，以捕捉太陽(yáng)能量，再以激光和微波的方式傳送給地球上的接收站，為全世界提供能源。

月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

人類(lèi)探月的最終目標(biāo)是在月球建立永久基地

除了豐富的太陽(yáng)能之外，在月壤中還富集了大量的氦-3。地球上天然的氦-3很少，總量不過(guò)幾千克，用氫的同位素氚蛻變?yōu)楹?3，也只不過(guò)10～20千克。科學(xué)家從對(duì)月球探測(cè)到的數(shù)據(jù)中研究分析，估計(jì)整個(gè)月球的月壤中氦-3的含量至少有100多萬(wàn)噸！而100噸的氦-3就可以滿(mǎn)足地球上1整年的能源需求，所以即使月球蘊(yùn)藏氦-3約為100萬(wàn)噸，也可滿(mǎn)足全球數(shù)千年的電力需要！

另外，月球確實(shí)蘊(yùn)藏有極其豐富的礦產(chǎn)資源，如稀土、鈾、釷、鉀、鈦、鐵、磷等。可見(jiàn)，月球?qū)⑹俏磥?lái)人類(lèi)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)與利用的寶庫(kù)之一。

延伸閱讀：發(fā)生在月球上的地震叫月震。1969年美國(guó)宇航員乘阿波羅11號(hào)飛船首次踏上了月球，并在月球上架設(shè)了1臺(tái)月震儀。其后，阿波羅12、14、15、16和17號(hào)又相繼把月震儀再次帶上月球，從而組成了一個(gè)測(cè)震網(wǎng)。

（責(zé)任編輯/岳萌）