（按照《著作权法》的规定，以摄影方法创作的，1959年12月31日以前首次发表的作品，已进入公有领域。） 由于潮汐锁定，月球永远以一面朝向地球，千百年以来，没有人看过月球的背面。望远镜的发明虽然大大拓展了人们的视野，但是对于解决这个问题的帮助是极其微小的。 图：月球2号携带的苏联国徽 由于月球是沿椭圆轨道围绕地球公转，因此在远地点附近转得慢些，而月球自转速度几乎是等速的，因此存在着所谓月球天平动现象，因此可以看到少量月球背面的边缘。因此，地基望远镜观测只覆盖了55%的月球表面。 如果不是航天术的发明，想看一看月球背面有什么的这个并不奢侈的愿望，只能停留在痴心梦想上。 既然观测不到的地方，难免想象力就开始填补人类认知的饥渴，其中关于月球背面的最夸张的理论是：那里和月球的正面截然不同，有冰川，甚至有森林，还有的认为有高等智慧生物。（最近出了本书《外星人就在月球背面》） 1957年10月，第一个航天器飞出大气层，不久后，人们就开始考虑使用初试啼声的航天术来解决这个千古难题。 在1959年，月球三号之前，苏联已经发射了2颗月球探测器（当然也命名为月球1,2号），第一个与月球相距约6000千米飞越，没能击中月球，第二个是硬着陆器，在月球正面撞得粉碎之前，她携带的磁强计和离子探测包发回了关于月球磁场和辐射带的信息。结果证明：月球几乎没有磁场，也没有像地球一样的辐射带。同时，月球二号还把几枚特殊合金制成的苏联镀金国徽带上，一并撞向月球，成为历史上首次到达另一个天体的人造制品。60年代初，赫鲁晓夫曾经在后续的会议上，把那些徽章的复制品赠送给美国领导人，以此炫耀苏联科学技术的成就。（当然，若干年后，美国人把阿波罗计划采集的月岩样品作为国礼回敬给了苏联人） 图：月球2号(Image credit: www.mentallandscape.com ) 到了1959年的10月，这一轮太空竞赛中苏联人的领先势头达到了高潮，月球3号是真正意义上的行星探测器鼻祖，它的目的非常明确，就是要获取前人从未看到过的月球背面的照片。 那个时代，间谍卫星尚处于襁褓中，根本还没有CCD等成像器件，基于光电倍增管技术的电视－无线电摄影系统分辨率和帧数也很低，在飞越月球背面时有限的时间里拍不了几张照片。磁记录设备庞大、笨重，容量奇小，计算机至少远未小型化，根本无法由卫星搭载。不知道是怎么完成行星际探测任务的。 他们采用了一个今天看起来很原始的设计，照片由机械相机拍摄，拍摄后记录在银盐胶卷上，然后卫星上搭载了一套胶卷自动冲洗设备（！），照片拍摄完成后自动完成显影－定影操作。当卫星飞过月球后，一套设计好的偏心率很大的轨道保证它又逐渐飞向地球，在那几天时间里，基于光电倍增管的扫描－电视设备将可以把照片逐幅扫描，同时发回地面模拟的电子信号，地面接收下来就可以再现照片。 图：月球3号(Image credit: www.mentallandscape.com ) 1959年10月4日，改进型的SS-6洲际导弹把月球3号送上太空，发射的弹道飞越北极，载荷被加速到进入奔月轨道的入口速度，随后，Blok-E逃逸级由无线电信号遥控关闭。开始的无线电遥测数据表面，月球3号的无线电信号强度只及设计的一半大小，而内部的温度在缓慢升高。于是这个卫星的自旋轴被调整了角度（这是颗自旋稳定的卫星），并有部分仪器被关闭，温度终于又降了下来，从40℃降低到大概30℃.在距离月球60000~70000千米的时候，由喷气喷嘴构成执行部件的姿态控制系统打开，卫星的自旋停止。这个卫星的屁股装有一个太阳敏感器，根据它的引导，姿态控制系统把卫星的屁股正对着太阳。这样，由于当时正好是月朔，月球和太阳的相位角差不多正好为180度。卫星的头就能大体上正确的指向月球，这也为照相机指明了方向。 图：月球3号传回的月背照片 10月6日14:16（世界时，以下均同），月球3号从月球南极附近6200千米左右飞过，月球和地球共同的引力作用下，探测器轨迹向北，在这段飞行过程中，10月7日，探测器头部的太阳能电池感应到了月球背面反射的太阳光，此时照相机开始工作，第一张照片是10月7日03:30拍摄的，此时距离月球表面63500千米，最后一张照片是40分钟后拍摄的，距月球为66700千米。照片拍摄完成后，探测器又恢复到自旋工作状态，在地球和月球共同的引力作用下，探测器飞越月球北极并折返向地球。实际上此时它已经成为一个大椭圆轨道绕地球飞行的人造卫星。 图：月球3号传回的月背照片 直到10月18日，即月球3号第二次绕地球一圈，来到地球近地点附近时，照片的无线电传输才告完成。卫星拍摄了月球的29张照片，实际上传输成功回地球的只有17张，多半无线电干扰严重，噪音很多，分辨率很差。但是，这些照片覆盖了月球背面70%的区域，一级地形还是清晰可辨的，有着200多年历史的俄罗斯Pulkovo天文台据此制作了月球背面的地质图，并满怀信心地给月球背面的一连串地名标记上苏联式的名字：莫斯科海、理想海、齐奥尔科夫斯基环形山。 图：月球3号传回的月背照片 事情已经很清楚了，月球背面没有什么外星人，没有巨大冰海洋，冰川，跟月球正面一样，到处是陨坑接着陨坑。尽管这样，人类第一次的行星际探测（月球既是地球的天然卫星，同时在某种意义上说，由于地月系公共质心不位于地核，而位于地幔中，可称得上是一个准双行星系统）大获成功。人类不仅可以小心翼翼的穿过大气层，而且可以探索整个太阳系。那几张模糊的照片，作为时代的见证，理当保存在人类历史的记忆中。 后记，航天竞赛的另一方。 苏联在航天方面部署早，投入大，又有科罗廖夫那样的天才，初期占据了比美国更大的优势，不仅发射的第一颗人造卫星，拍回了第一幅月球背面照片，1961年4月12日，加加林还成为进入太空第一人。而从1958年起美国人就想探测月球，先锋0,1,2,P1,P3五个探测器先后发射，但竟然没有任何一个取得成功的。 不过，美国优秀的组织管理能力，大量的人才和雄厚的物质基础一旦动员起来，往往能后来居上，这部分的要归功于美国文化中乐观向上，不屈不挠和务实求真的精神。1961年5月，在苏联又取得首次载人航天的空间竞赛胜利的背景下，肯尼迪发表了著名的演说，We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard, because that goal will serve to organize and measure the best of our energies and skills, because that challenge is one that we are willing to accept, one we are unwilling to postpone, and one which we intend to win, and the others, too. 正是这段讲话捶响了阿波罗计划的战鼓，以往的历史告诉我们，往往是这样的情况，美国落后了，美国栽倒了，这样的讯息反倒更激发了美国人抛弃平时的内部纷争，团结一心，付出巨大的努力把领先优势夺过来。阿波罗计划直接耗资255亿美元（1961~1972），相当于现在的3000多亿美元，据称参与的包括2万多家企业、200多所大学、80多个研究机构，参与研制工作的总人数超过40万。最终一举成功，谁是航天老大，世界顶尖科技国，只要望望天上的月亮，到目前为止，就再没有争议。
最近，中国航天报、人民网等媒体发表了 平劲松等人的研究成果，称嫦娥1号绕月探测器的数据，在月表发现了新的地形特征，报道是这样说的： 自古以来，我国民间流传着嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药等许多关于月亮的动人神话故事。我国天文学家通过对2008年公布的嫦娥一号探测器高精度月球地形模型进行深入研究，成功发现了月球正面的玉兔火山、吴刚撞击坑以及月球背面的撞击盆地。 然而，天体地名的命名并非像地名那样随心所欲，既然中国加入了《和平利用外层空间公约》，不声明对地外天体拥有主权，那么也就不可能像给地名换个名字那样，随心所欲的命名月球上的地名。 目前，只有国际天文协会负责掌管行星地形特征的命名，中国是国际天文协会的会员国，我不清楚为什么不遵守相关的规定，将拟订的地名命名上报行星系统命名学工作组 IAU Working Group for Planetary System Nomenclature，得到批准，被世界所公认后，再公布这些地形特征的名称。当然，在命名前，还需要得到国际同行对这些地形是否真实的严格的检验和再次证认。 月球上发现了新的地形特征，将促进人类对月球的认识。但是我希望这是件严肃的科学工作，而不是为了为了关起门来提供爱国主义素材，我们希望是得到世界承认的名称，而不是仅仅在本土有效的名称。我觉得在国际承认前就这样大张旗鼓的宣传是非常不负责任的。如果未来这两处地形，由于命名规范的原因，不能被叫做玉兔、吴刚，那么谁在补偿被误导了的公众呢？
长年以来，科学家一直在关注月球表面到底有没有冰的存在。这个问题不仅仅是学术兴趣，因为如果确实有冰的存在，我们就可以利用它产生氧气和氢气。氧气可以用来呼吸，氢气可以为宇宙飞船提供燃料。 由于月球几乎全部暴露在日光之下，因此冰块可能在极少的永久阴影区靠近两极的火山口内壁或者表面上存在。其中之一就是Shackleton 山口，它直径大约有１３英里，深达２．５英里。 日本的科学家曾经一度怀疑这个山口内有水，但是经过日本空间探测局科学家Junichi Haruyama 根据《科学》公布的照片分析得出结论：那些永久阴影区的确很冷，足够保存冰层，但是种种迹象表明，那里只有岩石，如果有冰的话，也只能是非常少，而且和岩石结合的了。 （信息来源： http://www.nytimes.com/2008/10/28/science/space/28obmoon.html?r=1ref=scienceoref=slogin ） For years, scientists have wondered whether there might be water ice on the Moons surface. The question is of more than academic interest, because ice could be used by a future Moon base to produce oxygen to breathe and hydrogen to fuel spacecraft. Since almost all of the Moon is exposed to sunlight, ice could exist only in the few areas that are in permanent shadow the inside walls and floors of certain craters near the poles. One candidate is Shackleton crater, which is about 13 miles in diameter and 2.5 miles deep. But images taken by a Japanese spacecraft throw hot water on the idea that Shackleton might have surface ice. Since parts of the crater are in permanent shadow, the images relied for illumination on sunlight glancing off the walls on the opposite side. In an analysis of the images published in Science, Junichi Haruyama of the Japan Aerospace Exploration Agency and colleagues report that the area is certainly cold enough to harbor ice, but that the reflectance indicates there is only soil on the surface. If ice does exist there, they say, it is probably mixed in small concentrations with the soil. 上一篇：钱永健获奖，真正的奠基人却在科学之外 http://www.scijour.net/m/user_content.aspx?id=203484 下一篇：所谓中国人权斗士获欧洲萨哈罗夫奖 http://blog.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=203575
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