|
一小步和一大步
(编者提示:人教版自然第8册第13课 探索月球的秘密)
人类登临的第一个天体是月亮,飞向月亮并登月成功的第一艘宇宙飞船是阿波罗11号。登上月面的第一批宇航员,是阿波罗11号3人乘务组中的2人,他们是指令长阿姆斯特朗和奥尔德林,第一个把脚踩在月面上的是阿姆斯特朗。
登月舱在月面停稳之后,阿姆斯特朗先是小心翼翼地爬过通向舱外的狭窄“隧道”。在5米高的隧道口小平台上,为了稳定一下情绪,他呆了几分钟,随后转过身来顺着扶梯往下走,为了适应谁都没有体验过的月亮引力,他用了“漫长”的3分钟走完了9级扶梯。阿姆斯特朗先是疑虑重重地把左脚伸向月面,接着鼓足勇气把右脚也踏上。他站在月面上说了一句很有深度的话:“对一个人来说,这是一小步;对人类来说,这是迈出了一大步。”
人类的第一次登月飞行,来回总共花了8天零3小时多的时间。两位宇航员在月面上停留了21个多小时,其中在舱外的活动时间不到2小时30分。他们在月面上进行了预定的科学实验,设置了一些测试仪器,最后从月亮带回地球23千克的宝贵岩石和土壤标本。
6艘飞船的12名宇航员在月亮上设置了众多设备和仪器,包括自动月震仪、测试太阳风的仪器、激光反射器,以及核动力科学实验站等。从阿波罗15号开始,宇航员们曾先后使用了3辆月球车,这样,他们的活动范围得到了扩大,可以在月面上走得更远,收集到更多和更有代表性的月球岩石和土壤标本,而劳动强度大大减轻。
宇航员们在月亮上进行了大量的科学实验。譬如:月面引力实验,大气成分和密度等实验,微陨石实验,月球磁场的测量和实验,月震方面的实验,电离层实验等。主要是三个方面:
──月面学方面,通过地形描述、绘制月面图以及拍摄月面照片,来研究月亮表面特征。
──月球测量学方面,包括月亮自转的研究,月亮表面特征位置的测量,以及它们的大小、高度、倾斜角和其他需要测量的项目。
──月成学方面,是关于月亮的形成和起源,以及它后来的演变和发展等。
美国的6次阿波罗载人登月飞行,以及当时苏联3次“月球号”探测器在月亮上的自动采样并把样品送回地球,为我们取得了一批宝贵的月亮资料和信息,深化了我们对月亮的认识。除了前面已经提到过的外,这里再作些扼要介绍。
月亮表面土壤是什么性质的呢?宇宙飞船在月面上着陆之前,科学家们对此一直不那么清楚。如果是很厚又很酥松的尘土之类的物质,使得宇宙飞船到达月亮表面后,不仅站立不稳而且还会倾斜,甚至翻倒,那可如何是好呢?如果宇航员站到了月面上之后,顷刻间被埋了进去而遭到灭顶之灾,那怎么办呢?为此,科学家们对准备在月面上着陆的登月舱的支撑脚掌,以及宇航员的鞋子等,都作了特殊的考虑。尽管如此,阿姆斯特朗等在踏上月面的瞬间,既提心吊胆,又十分谨慎。第一批宇航员登月之后,问题就迎刃而解了。
宇航员们发现,月面上覆盖着的是一层多孔的火山灰性质的土壤,有的地方只有30多厘米厚,有的地方却有好几米厚,甚至再厚些。登月舱脚掌只陷下去了3厘米左右,就连高达7米、总重量为14.7吨的登月舱也站得很稳。阿姆斯特朗比较形象地说了这个问题:“月面是松软粉状的东西,我可以用鞋尖很容易把它蹴松。我的靴子上只粘了薄薄的一层……我只陷进去了几毫米,也许是5毫米吧,我能看见自己的脚印,以及刻在细沙般月面上的鞋跟图案。
使宇航员们感到意外和惊讶的是,月球土壤中存在着许多眼睛很难直接看到的微型玻璃珠,因为数量多,走在上面有滑的感觉。多数玻璃珠的形状比较接近球形或椭球形,表面上往往还可以看到一些矿物碎片和不同形态的小颗粒。它们的直径一般小于1毫米。
月亮上哪来那么多的玻璃珠呢?根据一些天文学家的意见,可能是这样的:玻璃珠与陨星陨落有关,当陨星以很高的速度猛烈撞击月面时,产生很高的温度和极大的压力,使撞击点附近的月球岩石熔化,并被抛散开来,最后冷却而形成玻璃珠。
阿波罗17号的宇航员们,曾经在月面上找到一种桔黄色和略有些深红色的土壤,这引起了科学家们极大的兴趣,因为在地球上从未发现过这样的土壤。
这种土壤是从哪里来的呢?是怎么形成的呢?
一种意见认为,在月球上火山爆发时,喷出物中包括了来自月球内部的水蒸气,水蒸气与铁等金属结合在一起,产生铁锈,铁锈与土壤混合后成为桔黄色和深红色。但科学家们对此是有争议的。因为,真是这样的话,那就是一个大新闻了,因为过去大家一直认为月亮的里里外外都不存在水,怎么又说是水分从月亮内部喷出来的呢!尽管关于黄色土壤来龙去脉的意见还不一致,但有一点是肯定的:这是阿波罗计划中的重大发现之一。
对于月亮内部的构造,过去一直知道得不多。根据现在所掌握的月震资料,相当一部分人认为,从月亮表面一直到900多千米深处,基本上都是由坚实的岩石等组成,再往深处去,就是月核的部分了。月核的体积不大,估计直径小于1000千米,那里的温度有可能超过1000℃。关于月亮内部的情况,目前科学家们知道得还不很多。他们还需要更多、更能说明问题的第一手资料,包括月震资料。
说实在的,对月亮的实地考察确实获得了许多宝贵的资料和信息,但考察的成果还是零碎的;对月亮的认识虽说有所深化,但对月球规律性的认识是很有限的;虽然千古之谜之类的问题得到了部分解决,也产生了一些很值得进一步研究的新问题,但月亮的许多基本问题,譬如说关于月球的起源和演变问题,仍然含混不清。
从最后一艘宇宙飞船──阿波罗17号发射成功到现在,很快20年已经过去了。科学家们越来越认识到:阿波罗的实地考察结果是解决了一些问题,但是,却留下了更多重要的而亟待解决的疑难问题,像月球起源这个非常古老的问题,至今仍困扰着科学家们。他们比较普遍地认为,月球实在是一个有着特殊经历的天体,具有极大的科学研究价值,又是离我们地球最近的天体,不对它深入再深入地进行研究,是说不过去的,是无法向历史交代的。加强对月亮的研究,就成了科学家们的共识。最近一些年来,“重返月球”越来越多地提到了科学家们的议事日程。
1998年1月初发射成功的“月球观察者”探测器,就是其中的一部分。一方面,几十年来有些科学家一直提出,如果说月面经常被太阳照射的部分不存在水或冰的话,那么,月面南极的大峡谷和有些环形山的底部就不一定是这样,那里几乎是永远得不到阳光的照射,说不定会存在水、冰之类的东西呢!有人更是提出了具体数字,认为那里至少有10亿吨的冰。无独有偶,美国在l997年宣称,前几年发射的“克莱门汀”号探测器在月亮的南极地区发现了一个大“冰湖”。消息引起了轰动,那是可想而知的。月球观察者探测器的主要任务之一,就是要为科学家们寻找并解答月面上是否存在水或冰这个疑团。
如果月球上确实存在水的话,这对于人类正在考虑和酝酿建立月球基地的设想,无疑会是一个极大的推动。
摘自《地球的小伙伴──月亮 》
|
|