月球上的观测台

我们要在月球上实现的所有目标，用斯普蒂斯的话来总结的话，就是三个词：“到达、生存、兴旺”。他对此的解释是，到达，就是指我们必须创造出可以保证人类在地月之间以及外月空间中往返的运输系统。生存，我们有必要在月球上为人类的探险家建造起安全的栖息地，不但要能保护他们不受到来自环境中辐射的伤害，而且还必须保证他们可以从当地的物质中获得生活必需品。而兴旺则要求我们在月球上建立新的生存基础设施，发展适用的生活技能，这主要包括利用月球上的物质和能量资源来创建新的经济带——首先是地月之间的区域，然后还应该发展到临近的外月空间。

斯普蒂斯的观点是：“从根本上讲，我们最终要解决的是在月球上实现自给自足的问题。如果你始终是从地球上带去所有的生活必需品，那这是一件既费精力，又浪费能源的事情，而如果你既缺乏精力又缺乏能源，你的探索行动也不会有令人满意的收获。”现在太空科学最大的挑战就是能否让人类在另一个世界上生存，而重返月球，就是应对这个挑战的第一步行动。

目前在位于NASA艾姆斯研究中心的月球科学研究所中，科学家们正在做着开启月球探索新纪元的具体研究工作。该机构已经制定了一份计划草案，不但是要了解关于月球的更多细节，而且还要创造机会，争取更大的进展。这份计划大体上包括三个方面：

•月球表面：我们通过研究月球（包括月球土壤样本）不但可以获得其本身的自然属性和演化信息，而且还能从中推测我们所生存的太阳系的演化过程。

•月球环境：考察月球环境对地球生物以及从地球带去的为在月球上长期居住而准备的设备的影响，同时还需要考察月球环境对探测机器人和宇航员的影响。

•从月球上看更远：我们可以利用月球作为探测太阳系的科学试验基地和活动中转平台，从客观上说，月球是最适合扮演这个角色的星球，我们可以从月球表面上观测其他的天体和天文现象，当然还可以从另一个角度观察我们的地球。

目前国际上有很多关于探月的构想，其中的很大一部分实在去年6月艾姆斯研究中心举办的论坛上提出来的。

比如有很多科学家提出我们应该像在南极那样，在月球上建立一个科学考察站——从技术上说这并非什么不现实的事情。美国太空望远镜科学研究所的天文学家马里奥•利维奥指出，我们重返月球以后，应该尽快在月球表面建立一座能够长期运行的空间站，从天体物理学的角度考虑的话，这样做会对我们以后的探索和测量工作带来很大的帮助。

要充分利用月球的价值，我们有很多事情可以做，利维奥说，由NASA和美国海军研究实验所共同提出的建立射电天文台的想法就是一个很好的例子，这座天文台可能将会由依靠宇航员的人工操作装配在月球的近地端，其可以作为研究来自月球的射电波的基本设备，同时还可以用作一个领航望远镜。要想安装这样一个双极射电望远镜，必须由数名宇航员合作，将一套完整的天线列聚拢在一条固定在月球表面的尼龙薄膜上。这套设备还可以用来对粒子加速进行研究，适合于观测像超新星、类星体和日冕等天体对象。

另外一个同样是海军研究实验所牵头、NASA提供技术和资金支持的项目是“黑暗时代”月球干涉仪，这台望远镜将会安装在月球的远地端，用于研究宇宙的早期的演变，尤其是宇宙形成初期的1亿年之内那段时间的历史。没有大气、屏蔽了来自地球的电波杂声和静电干扰，月球的远地端几乎完全没有干扰源的条件为非常灵敏的“黑暗时代”望远镜提供了一个非常理想的工作环境。

当然，要想在月球上建立真正的天文台，我们还有很多工作要做。比如月球恶劣的环境可能会对射电望远镜的专用天线结构造成一定的影响。因此我们需要探寻新的部署天线的方式，研究出性能更强更稳定的电子设备，并且通过相关技术的进步来解决这些有可能出现的问题。

詹姆斯•斯潘是一位天体物理学家，他为位于美国阿拉巴马州亨茨维尔市的NASA马歇尔太空飞行中心工作。斯潘认为月球是研究太阳系的物理现象的绝佳的平台，进一步探月的前景值得期待。他指出，由于月球处于一个充满等离子体的环境中，一旦人类或者其他地球生物能够在月球上生存一段时间的话，那么根据太阳物理学的理论，我们也完全可以尝试将宇航员发送到其他的行星上。同时由于月球上没有吸附性的大气，月球为我们观测外太空、太阳、地月空间甚至是地球提供了一个天然的优良平台。

“了解和熟悉月球的环境，对于我们能否在月球上长期生存，能否在那里发展生产和经济是非常重要的。”斯潘说。月球的最表层——岩石和土壤层——记录着太阳系的形成和演化历史，他解释到，月球同时还是研究太阳风的成分的绝佳对象。

2007年9月，NASA发布了一份潜在的太阳和空间物理学研究报告，斯潘是这份报告的贡献者之一，NASA发布该报告的主要目的是为了给月球探索活动提供更多的理论支持。同时斯潘还有一个设想，他认为，如果要将太空探索活动继续进行下去，我们有必要在月球上建立一个有工作人员长期值守的太空气象观察站。在NASA发布的这份报告里也提到了这个问题：“我们迫切地需要在月球上建立起一套太空气象监视系统，以便万一在月球上的人员与地球失去联系以后，还能靠自身的设备提供辐射暴露管理。同时，利用这套系统，我们还可以得到很多经验，为将来我们探测火星积累宝贵的数据资料。”

新视界——从月亮上看地球

美国圣何塞州立大学的物理学教授帕特里克•哈米尔认为，如今我们考虑重返月球的计划的时候，就不应该把目标仅仅定在在月亮上留下一串脚印，用地球当背景照几张相片这种程度了。“我建议我们登上月球后不要只是随意地拍拍照，而是应该利用月球这个观测点，同时用可见光和其他波长的光线对我们的地球进行一次系统的摄影扫描。”

哈米尔说，我们可以通过宇航员的人工操作，在月球表面装备简单便携、自适应性能出色的传感器，利用它们从月球上拍摄地球的影像。这样做可以为我们的科学家提供大量的关于地球大气和气候的数据资料。他对此提出了一系列足以引发人们兴趣的设计，比如可以从月球上将半个地球清晰地拍摄到一张照片上，还可以对某个指定的地区进行长达6个小时的连续观察。

“从另一个角度观察地球绝对是一种完全不同的效果。”哈米尔说。在月球上定点观测地球可以弥补我们以往发射的地球同步卫星总是在前后移动的缺陷。从月球上看地球的影响不应该被低估——阿波罗宇宙飞船拍摄出的地球是一颗蓝色的水晶球，而不是以往我们想象的丑陋的巨大黑色星球，相信所有人对此都还记忆犹新吧。综合起来考虑的话，在月球上建立地球观察站还会有很多其他方面的用途，从研究全球能量平衡到准确定位即将发生地震的区域，从扫描森林大火到观测火山爆发。

哈米尔提出：“如果我们一定会重返月球，而且宇航员一定会带上他们的摄像设备，那我们为什么不将所有的拍摄行为有计划地组织起来，从而获得更多的科学数据呢？”

随着人们要求重返月球的热情越来越高以及科学技术越来越先进，有一个问题不得不被意识到。著有讲述宇航员在月球上的行动的畅销书《空前成功的阿波罗空间计划的故事》的著名作家安德鲁•蔡金提醒大家不要忘了，阿波罗计划是非常历史时期的非常产物。“为什么说它是非常产物呢”，蔡金说，“在当时的国际形势下，由于政治上的目的，美国政府的各个部门全力配合，把率先登上月球看作是必须由我们完成的使命。但是很快，就在我们登上月球以后，这种国际环境和国内的压力就开始发生变化，很多激励航天部门的因素都消失了。”

蔡金相信，当我们看着月亮的时候，我们每个人都会觉得那是一个能告诉我们很多故事的星球，它也许可以回答一些我们探索已久的最根本的问题，比如“我们人类是从哪儿来的？我们为什么会出现在地球上？”对于人们的这些关注，蔡金说，我们探月的经历告诉了我们残酷的真相，它不像传说中的那么浪漫，地球上所有生命的起源和演变都来自于宇宙中的一次撞击。

“我们可以从以往的空间探索活动中推测出，地球不仅仅是被选中经过剧烈的变化而出现了生命，而且我们现在仍然处于再一次发生剧烈变化的可能性之中”，蔡金认为，“我觉得我们在观察月球的时候，也应该意识到其实我们本身也是生活在一个充满了不稳定因素的星球上。也许往月球上发送更多的机器人和宇航员可以帮助我们扩展认识、开阔眼界、增加理解。探索可以让我们对宇宙的看法进入一个新视界。”

不过和其他多数科学家的观点不同的是，蔡金警告到：“NASA的工作人员都是很优秀的工程师，他们的想法一定是在月球上建立永久的人类居住地，甚至希望能在月球上发展经济。但是我认为做这些事会耽误我们继续向更远的太空进行探索。”

蔡金把月球看作是拥有“无与伦比的美丽”和“无价的科学资源”的星球，他强调我们重返月球后，应该回过头看看我们的地球，看看我们到底生活在一个什么样的星球上。”探索总是吸引着所有人的兴趣，而在我们每个人的心中，都会对探月有不同的看法。在谈到关于登月的最重要的事的时候，蔡金认为最重要的是要弄清楚我们做这些的目的是什么。

作者：莱昂纳德•大卫（Leonard David）

编译：知远/易水寒

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