◎來源｜老粥科普

美國「阿爾忒彌斯一號」準備發射

美國即將發射它的新一代登月火箭「太空發射系統」（SLS），如無意外，它會把「獵戶座」無人飛船送到38萬公里外的月球軌道，繞月飛行後再返回地球。有消息稱，中國也在緊鑼密鼓地研製新一代重型火箭和載人飛船，要在2030年左右實現載人登月。

考慮到NASA的月球著陸器八字沒一撇，以他們拖拖拉拉的行事風格，這次誰先上月球還真不好說。

登月極其燒錢

美國SLS重型火箭自2011年開始研製，原計劃2017年第一次發射，因各種原因推遲了16次，直到2022年才定下發射時間。為了這枚火箭，NASA已經花費超過230億美元，據估算，它的前4次發射每次還將燒掉22億美元。

登月從來都是個燒錢的活兒。半個世紀前的「阿波羅計畫」共耗資254億，按2020年的美元計算約為1580億，也就是超過了1萬億人民幣！照NASA這種花錢速度，新的 「阿耳忒彌斯」登月計畫花費只會更多，不會更少。

於是許多小夥伴就產生了這樣的疑問：登月要花那麼多錢，既然50年前美國人已經上去過月球並撿回了石頭，知道那裡條件惡劣不適合人類生存，為什麼現在還要耗費財力再次登月？為什麼別的航太大國也堅持探月，也想把太空人送上月球？

一個除了石頭、灰塵和坑之外什麼都沒有的月球，有啥好研究的？難不成月亮上真有什麼不可告人的秘密——比如「氦-3」？

月球很貧瘠

古人就對月亮充滿好奇與想像，「派了許多神仙」去到那裡。月球是地球唯一的衛星，它在一個橢圓軌道上繞地球運行，最遠達40.5萬公里，最近時也有36.26萬公里。月球幾乎沒有大氣，沒有水，沒有人類生存所需要的一切，就連傳說中的核聚變燃料「氦-3」也極稀少，不具備商業開採價值。月球表面晝夜溫差接近300攝氏度，強烈的太陽射線和宇宙高能粒子能使人致命，時不時還會有隕石落下，把月面砸個坑。

通過月球研究地球

科學家一直有個疑問：月球是怎麼來的？它是與地球同時形成？或只是一顆被地球引力俘獲的小行星？

通過分析從月球上撿回來的岩石，以及在地球上拾到的「月球隕石」的化學成分，有越來越多的證據證明月球原來是地球的一部分——在40多億年前，一顆火星大小的天體斜著撞擊了「嬰兒地球」，撞擊產生的碎片飛濺到太空，再慢慢聚集在一起形成了月球。

月球是由地球撞擊產生的

由於月球在幾十億年間保持著最原始的狀態，它像一顆「時間膠囊」，我們通過研究月球來推算地球、太陽系甚至宇宙曾經的模樣。

月球荒蕪，但它的某些地方可能潛藏著地球生命的線索。一些科學家認為地球上最初的生命要素可能來自太空，但今天的地球生機勃勃，我們無法判斷哪些是最原始的有機分子。而月球表面沒有被「污染」，假如我們在月岩或月壤裡發現它們，就可以證明生命不僅可以存在於地球，它也能在宇宙的其它地方繁衍。

月球是射電天文學的聖地

地球不僅被大量生命污染，它還被人類活動產生的大量電磁波「污染」。如果我們想瞭解宇宙的秘密，就需要利用天線去接收遙遠天體發射的電磁波，這時候各種通信設備的電磁波就成為揮之不去的干擾源，天體信號被淹沒在強大的雜訊之中。

月球遠離地球，它有一面始終背對地球，如果在月球的背面建設射電望遠鏡，就可以很好地解決無線電干擾問題。

嫦娥四號攜帶了天文觀測設備

嫦娥四號月球探測器就攜帶了4個極低頻射電觀測設備，覆蓋從0.1MHz~40MHz頻段，頻譜解析度從5KHz~100KHz，動態範圍在75dB以上，這些設備主要用於進行深空探測。但天文學家總是希望天線大些，再大些。

南仁東先生曾為「500米孔徑球面射電望遠鏡」選址踏破鐵鞋，最終將「中國天眼」安置在貴州大窩氹的喀斯特窪坑中，這裡人煙稀少、電磁污染較低、地形條件合適。月球表面比大窩氹好100倍的地方比比皆是，只需稍加改造，就能成為比貴州「天眼」更大的射電望遠鏡。但是建造和維護這些設備離不開人。所以我們需要把太空人送去月球，建設長期科學考察站。

月球環形山可以建成射電望遠鏡

月球是探索深空的「跳板」

月球的直徑約為地球的四分之一，引力也僅是地球表面的六分之一，它還沒有空氣阻力。如果從月球向火星或其它星球發射飛船，可以用更少的燃料得到更快的速度，飛去更遠的地方。

將來我們人類探索宇宙，月球無疑會是一個很好的前進基地。

月球將是很好的科學基地

發射航天器需要解決燃料問題，月球基地也得解決人類的生存和補給。所以我們需要先在月球上找到氧氣、水，以及其它必要的化學物質。

月球表面沒有水，水和其它大多數氣體都被太陽風吹走了。只在月球兩極的隕石坑裡探測到羥基物質，這裡沒有陽光，溫度極低，因此土壤裡可能存在大量水冰。

這正是中美不約而同地將月球南極定為下次探測器著陸區的原因，大家都想搶先找到水。只要確定月球上有冰，以後許多事情都會好辦許多。

「阿爾忒彌斯計畫」設想著陸在月球南極附近

總結

月球探索耗資不菲，載人登月一方面展示國家實力，可以極大地促進科學技術的發展，同時也是科學的需要。

通過研究月球，我們可以進一步瞭解地球、太陽系的過去和未來，為保護地球制定方案。

月球上有乾淨的電磁環境，在月球上架設儀器可以更好地觀測深空，揭開宇宙深層的秘密。

月球同時還是我們前往更遙遠星球的跳板，因此探索月球、建設科學基地、研究人類在太空基地的生存技術具有現實意義。

參考資料及圖片來源
‧ Space.com：「美國宇航局的阿爾忒彌斯一號登月任務將於 8 月 29 日發射」，「NASA 的 Artemis 3 登月宇航員將探索這 13 個月球區域中的 1 個」
‧ NASA：「10件事：我們通過研究月球瞭解地球」
‧ 維琪百科：月球，氦-3，阿波羅計畫，太空發射系統，中國探月計畫
‧ 快懂百科：500米孔徑球面射電望遠鏡，嫦娥四號

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◎轉載｜美国将发射登月火箭！但可能被中国捷足先登，人类为什么执着于去月球？
◎來源｜老粥科普

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