本刊綜合
編者按:
迄今為止,人類(lèi)登陸的地外天體只有月球。月球是地球唯一的天然衛(wèi)星。
1969年7月20日,美國(guó)“阿波羅11號(hào)”飛船安全著陸月球,幾個(gè)小時(shí)后,宇航員阿姆斯特朗登上月球,在荒漠的月球表面首次留下人類(lèi)的足跡。為了紀(jì)念人類(lèi)第一次登月成功,每年的7月20日被定為“人類(lèi)月球日”。
在特別的7月,本期推出“月球日說(shuō)月球”主題策劃,帶大家走進(jìn)與眾不同的月球課堂,學(xué)習(xí)月球知識(shí)。
數(shù)學(xué)課:數(shù)說(shuō)月球特征
1737.1:月球的平均半徑約為1737.1千米。
36.3萬(wàn):月球位于近地點(diǎn)時(shí),距離地球的距離約為36.3萬(wàn)千米。
40.6萬(wàn):月球位于遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),距離地球的距離約為40.6萬(wàn)千米。
655.2:相比地球,月球是“慢節(jié)奏”的,自轉(zhuǎn)一周要655.2個(gè)小時(shí),相當(dāng)于地球上的27.3天。
127:月球白天最熱時(shí)溫度可達(dá)127 ℃。
-183:月球夜晚最冷時(shí)溫度會(huì)降至-183 ℃。
41%:由于月球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的方向和速度都相同,所以月球永遠(yuǎn)只有一面朝向地球,這一面就是月球正面,而背面大約有41%的區(qū)域永遠(yuǎn)背對(duì)地球。
語(yǔ)文課:藏在詩(shī)詞中的月球知識(shí)
“疏影橫斜水清淺,暗香浮動(dòng)月黃昏”“湖光秋月兩相和,潭面無(wú)風(fēng)鏡未磨”“海上升明月,天涯共此時(shí)”……古人望月而歌,留下了許多描寫(xiě)月亮的詩(shī)詞,其中一些詩(shī)詞中藏著月球知識(shí)。
“海上明月共潮生”
《春江花月夜》〔唐〕張若虛
明月在海上隨潮水一起升起,這是因?yàn)槌毕c月球引力有關(guān),月球在潮汐現(xiàn)象的天體因素中起主導(dǎo)作用。
當(dāng)海水隨同地球自轉(zhuǎn)到距離月球最近的位置時(shí),受到的月球引力最大,從而發(fā)生漲潮;當(dāng)海水繼續(xù)隨同地球轉(zhuǎn)至距離月球最遠(yuǎn)的位置時(shí),受到的月球引力最小,這時(shí)地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力同樣使海水上漲。通常,一天中會(huì)發(fā)生兩次潮漲潮落。
“月移花影上欄桿”
《春夜》〔宋〕王安石
“月移花影”反映的是月球的周日視運(yùn)動(dòng)。
周日視運(yùn)動(dòng)是地球自西向東自轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的日月星辰的東升西落運(yùn)動(dòng)。月球的周日視運(yùn)動(dòng),大家都很熟悉。由于周日視運(yùn)動(dòng)速度較快,月球移動(dòng)明顯,容易被人察覺(jué)。
月球每天都在做周日視運(yùn)動(dòng),只是它每天升起的時(shí)間不固定,會(huì)比前一天晚大約50分鐘。
“月有陰晴圓缺”
《水調(diào)歌頭·明月幾時(shí)有》
〔宋〕蘇軾
在天文學(xué)上,我們把月亮的圓缺變化稱(chēng)為月相變化。
在農(nóng)歷一個(gè)月中,月相由新月依次變?yōu)槎昝荚?、上弦月、盈凸月、滿月、虧凸月、下弦月、殘?jiān)?、新月。從初一到十五,月亮的亮面逐漸變大,亮面朝西;十五那天,亮面最大,為滿月;從十五到月末,亮面逐漸變小,亮面朝東。
知識(shí)拓展
當(dāng)古詩(shī)遇到月相
“月落烏啼霜滿天”對(duì)應(yīng)上弦月。
“暗香浮動(dòng)月黃昏”對(duì)應(yīng)盈凸月。
“月上柳梢頭”對(duì)應(yīng)滿月。
“月出驚山鳥(niǎo)”對(duì)應(yīng)下弦月。
“月鉤初上紫薇花”對(duì)應(yīng)殘?jiān)隆?/p>
地理課:假如去月球生活
想象一下,我們背上行囊,踏上月球表面,準(zhǔn)備在那里生活。我們會(huì)看到什么,聽(tīng)到什么,感受到什么呢?
不一樣的天空
我們?cè)谠虑蛏峡吹降奶炜张c在地球上看到的天空不同。由于月球幾乎沒(méi)有大氣層,白天,我們會(huì)看到星星和太陽(yáng)一起掛在天空,而且星星不會(huì)一閃一閃的。天空的顏色是黑色的,跟太空幾乎沒(méi)有差別。晚上的天空比我們?cè)诘厍蛏峡吹降囊诘枚唷?/p>
表面坑坑洼洼的
月球表面坑坑洼洼的,這是月球被撞擊的結(jié)果。據(jù)了解,太空中一些游蕩的小天體、隕石等,在遇上月球時(shí)會(huì)被它的引力吸引,撞向月球。由于月球表面幾乎沒(méi)有大氣,隕星體可以長(zhǎng)驅(qū)直入,毫無(wú)阻攔地沖向月面。
月球有古冰
月球表面不會(huì)全部被太陽(yáng)光照射。月球的南極地區(qū)有一些低洼的隕石坑,那里就沒(méi)有被太陽(yáng)光照射過(guò),溫度很低,是儲(chǔ)存古冰的好地方。
另外,太陽(yáng)不斷地向太空吹出帶電粒子,這種帶電粒子中有氫元素,它到達(dá)月球后會(huì)跟月球上的氧元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水。
資源寶庫(kù)
月球上的土壤和巖石中蘊(yùn)藏著豐富的資源,比如鈦、鋁、硅、氦-3等。其中氦-3值得我們關(guān)注,它是一種可長(zhǎng)期使用、清潔、安全、高效的核聚變?nèi)剂稀?/p>
據(jù)初步估算,月壤中氦-3的總量為100萬(wàn)~500萬(wàn)噸。
歷史課:中國(guó)探月名場(chǎng)面
月球是地球親密的朋友,引發(fā)人類(lèi)無(wú)限的遐思和柔情。人類(lèi)常常探索月球,對(duì)它的癡迷卻從未減弱。九天攬?jiān)拢瑘A夢(mèng)蒼穹,從嫦娥工程立項(xiàng)以來(lái),中國(guó)的探月之旅一直在繼續(xù)。
“嫦娥一號(hào)”繞月飛行
2007年10月24日,中國(guó)第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。同年11月5日,“嫦娥一號(hào)”成功被月球軌道捕獲。
成功撞月
2009年3月1日16時(shí)13分,“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)衛(wèi)星在控制下成功撞擊月球。
“嫦娥二號(hào)”相遇圖塔蒂斯小行星
“嫦娥二號(hào)”對(duì)圖塔蒂斯小行星近距離交會(huì)探測(cè),并獲得10米分辨率的圖塔蒂斯小行星圖像。
“玉兔一號(hào)”登陸月面
2013年12月14日,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器成功落月,中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握月面軟著陸技術(shù)的國(guó)家。之后,中國(guó)第一輛月球車(chē)“玉兔一號(hào)”登陸月面。
“嫦娥四號(hào)”著陸月背
2019年1月3日,“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在月球背面預(yù)選區(qū)著陸,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器首次月球背面軟著陸和巡視勘察。
“嫦娥五號(hào)”采集月壤
2020年12月1日,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在月球正面預(yù)選區(qū)域著陸,并開(kāi)展采樣工作。2020年12月2日,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器順利完成月表自動(dòng)采樣,并將樣品保存在上升器攜帶的貯存裝置中。這是中國(guó)第一次圓滿完成地外無(wú)人采樣任務(wù)。
“嫦娥五號(hào)”重返地球
2020年12月17日,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器的返回器攜帶月球樣品在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場(chǎng)著陸。這標(biāo)志著我國(guó)探月“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略的收官之戰(zhàn)取得圓滿成功。