玉兔新能源(月球的奥秘)

月球是地球唯一的天然卫星，是距离我们最近的天体，它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米，比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万平方千米，还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。 月球的轨道运动 月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。 公转周期27.32日。 表面的最低温度是－183摄氏度。 月球的自转 月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个 恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因： 1.在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。 2.白道与赤道的交角。 月球的物理状况---月面的地形主要有： 环形山 这个名字是伽利略叫的。它是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环行山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环行山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。 有个日本学者1969年提出一个环形山分类法，分为克拉维型（古老的环形山，一般都 面目全非，有的还山中有山）哥白尼型（年轻的环形山，常有“辐射纹”，内壁一般带有同心圆状的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德形（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来 ）碗型和酒窝型（小型环形山，有的直径不到一米）。 月海 肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因，这个名不副实的名称保留到了现在。 已确定的月海有22个，此外还有些地形称为“月湖”或“类月海”的。公认的22 个绝大多数分布在月球正面。背面有3个，4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于50%，其中最大的“风暴洋” 面积越五百万平方公里，差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形，椭圆形，且四周多为一些山脉封闭住，但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外，还有五个地形与之类似的“湖”----梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖，但有的湖比海还大，比如梦湖面积7万平方千米，比汽海等还大得多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”，都分布在正面。湾有五个：露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾；沼有腐沼、疫沼、梦沼三个，其实沼和湾没什么区别。 月海的地势一般较低，类似地球上的盆地，月海比月球平均水准面低1-2千米，个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率（一种量度反射太阳光本领的物理量）也比较低，因而看起来现得较黑。 月陆和山脉 月面上高出月海的地区称为月陆，它一般比月海水准面高2-3千米，由于它返照率高，因而看来比较明亮。在月球正面，月陆的面积大致与月海相等。 但在月球背面，月陆的面积要比月海大得多。 从同位素测定知道月陆比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。 在月球上，除了犬牙交差的众多环形山外，也存在着一些与地球上相似的山脉。 月球上的山脉常借用地球上的山脉名，如阿尔卑斯山脉，高加索山脉等等，其中最长的山脉为亚平宁山脉，绵延1000千米，但高度不过比月海水准面高三，四千米。 山脉上也有些峻岭山峰，过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿，最高的山峰（亦在月球南极附近）也不过9000米和8000米。 月面上6000米以上的山峰有6个，5000-6000米20个，4000-5000米则有80个，1000米以 上的有200个。 月球上的山脉有一普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时 为断崖状，另一侧则相当平缓。 除了山脉和山群外，月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在 月海中，这种峭壁也称“月堑”。 月面辐射纹 月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”，这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带，它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一，最引人注目的是第谷环形山的辐射纹，最长的一条长1800千米，满月时尤为壮观。其次，哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计，具有辐射纹的环形山有50个。 形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上，它与环形山的形成理论密切联系。现 在许多人都倾向于陨星撞击说，认为在没有大气和引力很小的月球上，陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用，火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。 月谷（月隙） 地球上有着许多著名的裂谷，如东非大裂谷。月面上也有这种 构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷，它们有的绵延几百到上千千米，宽度从几千米到几十千米不等。 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区，而那些较窄、较小的月谷（有时又称为月溪）则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷，它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断，很是壮观。从太空拍得的照片估计，它长达130千米，宽10-12千米。 月亮本身运动方向是自西向东绕地球公转的，所以本该是西升东落。但是，由于地球的自转方向也是自西向东，所以给我们造成的实际视觉效果就成了月球的东升西落了。

物质介绍

月球俗称月亮，也称太阴。月球的年龄大约也是46亿年，它与地球形影相随，关系密切。月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000度，很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里，是地球的3/11。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。 月球上面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“ 海 ”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。 月球的正面永远向着地球。另一方面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而间中可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。 月球背面的一大特色是它几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。

表面温度(t) -233~123℃ （平均-23℃） 大气压 1.3×10-10 千帕 月球约一个农历月绕地球运行一周，而每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。 相对于背景星空，月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。 因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，我们只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38 毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15 微秒。 月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近日点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远日点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道，因此月球在星空中移动时，极区会作约7度的晃动，这种现象称为天秤动。再者，由于月球距离地球只有60地球半径之遥，若观测者从月出观测至月落，观测点便有了一个地球直径的位移，可多见月面经度1度的地区。这种现象称为天秤动。 严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的2/3处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看，地球和月球均以迎时针方向自转；而且月球也是以迎时针绕地运行；甚至地球也是以迎时针绕日公转的。 很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实，轨道倾角是相对于中心天体（即地球）而言的，而自转轴倾角则相对于卫星（即月球）本身的轨道面。在这个定义习惯很适合一般情况（例如人造卫星的轨道）而且是数值相当固定的，但月球却非如此。

月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着5.145 396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+ 5.15°） 至18.30°（即23.45°- 5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15° + 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.002 56°的摆动，称为章动。 白道面与黄道面的两个交点称为月交点－－其中升交点（北点）指月球通过该点往黄道面以北；降交点（南点）则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时，便会发生日食；而当满月刚好在月交点上时，便会发生月食；

从古至今，人类对太空领域的 探索 从未停止。从我国神话传说中的盘古开天地到如今的玉兔号月球车登月，包括我国在内的世界众多国家也都在不停的 探索 外太空的众多奥秘。

截止目前，地球共向太空发射了 五颗深空探测器 ，它们分别是美国于1972年发射的”先驱者10号”、1973年发射的“先驱者11号”、1977年发射的“旅行者1号和2号”、2015年发射的“新视野号”探测器。

在这五颗发射的深空探测器当中，我们听到的最多的要数飞行距离最远的“旅行者1号”了。而作为它的姊妹号，“旅行者2号”却是被誉为 最有价值 的探测器。

1977年8月20日，旅行者2号在位于于美国的肯尼迪航空发射中心被发射送入太空。同年9月，旅行者1号也发射送入太空当中。

明明旅行者2号发射时间在前面，为什么它的名称排名反而在后面呢？说到这里，就不得不说当时的计划变动了。

按照命名传统来说，先发射的旅行者2号实际上应该被命名为1号。旅行者2号在此之前，并不是专门针对于对太空进行 探索 的。当时的美国更多的是想把旅行者2号用于对 火星、水星 等距离较近的太阳系行星的 探索 计划当中，因此它最初也是被命名为 水手2号 。

在最后，由于美国航空航天局的计划变动，使得这个原本命名为水手2号的探测器被调到用于探测距离更远的金星和木星的计划当中。因此它也摇身一变，被重新命名为旅行者2号。

在当时美国航空航天局的计划当中，旅行者1号和2号将以不同的飞行路线飞到金星和木星的轨道，进行分别的 探索 。

任务中的旅行者1号率先完成的美国航空航天局的既定目标。之后它也按照美国航空航天局所下达的指令，直接飞向了太阳系的边缘，进行了更深度的 探索 任务。

此时的美国航空航天局，将 太阳系边缘的其它行星以及柯伊伯带 控制的任务留给了旅行者2号。

在1986年和1989年，旅行者2号在探测完成木星和土星后利用引力弹弓效应，从土卫六号上飞向了天王星和海王星，并顺利地完成了对这两颗行星的探测任务。

在当时正是凭借着旅行者2号探测器，使得人类第一次能够直观地看到这两颗远离太阳系的行星最真实的表面状况。

除此之外旅行者2号还在执行任务当中发现了诸多的意外收获，例如还发现了多达16颗的太阳系行星的新卫星，而这一记录到目前为止也没被打破。

在经过了21年的长途飞行之后，在2008年旅行者2号传回了最新的数据，该数据显示：它目前的位置已经在了 太阳系的边缘地区 。

更令人吃惊的是：根据旅行者2号传回的数据来看，它在飞行当中所经过的 宇宙空间温度居然高达五万摄氏度 ，地球火山岩浆的温度也不过数千摄氏度。

此时的旅行者2号探测器，目前身处在一个周围像是被火墙包围着的空间当中。

早在旅行者2号到达火墙之前，此前的旅行者1号也到达过这里。

由于当时旅行者1号上所搭载的设备和旅行者2号有所不同，因此当时旅行者1号所传回来的数据并没有引起科学家们的足够重视。通过旅行者2号上所携带的设备传回的数据分析，科学家们认为 火墙产生的区域目前离地球的距离大约为180亿公里 。

在经过了详细的分析之后，科学家们得出了一个主流的观点：认为该火墙的组成主要由 太阳风粒子与来自外界的星际辐射粒子 相互“碰撞”所产生的。

简单的来说就是：太阳风产生的高能粒子以太阳风的形式进行扩散。在这当中有些被吸收，有些被天体磁场引导反弹或者在此的两极聚集。

剩下的一部分没有被吸收的高能粒子开始换一种途径继续向四周扩散，并且随着距离的增大导致高能粒子受到太阳的影响逐渐减弱。

在一定程度上后就会与来自外星系的星际粒子达到势均力敌的状态，当两种物质互相融合在一起就 形成高能粒子墙 。

科学家们也将这一现象命名为 太阳风层 ，它也被看作是太阳高能粒子能到达的最远距离。由于这堵墙的存在，阻绝了大约70%的星际高能粒子进入太阳系，间接了也保证了地球生态环境和人类的安全。

太阳目前表面的温度也才大约5500摄氏度，而旅行者2号如今所处的环境大约为5万摄氏度，那么这么强大的高温，旅行者2号又能够坚持得住吗？

首先大家可以放心，旅行者2号目前是非常安全的。简单地来说，我们可以用温度的概念来解释这一现象。

温度被看作是衡量微观粒子运动的一个物理量 ，微观粒子运动速度越快，温度也就越高。

打个比方，100个微观粒子和1000个微观粒子它们运动的速度如果是相同的话，那么它们产生的热量也就应该相同。就像是我们煮的一锅水和一盆水，虽然它们所产生的温度都是100摄氏度。

如果从整体上看，100个微观粒子所加起来产生的热量是要远远小于1000个微观粒子所共同产生的热量的。

就像是我们蒸桑拿一样，能够承受得住五六十度的高温环境。而在平常生活当中，如果是五六十度的热水，我们就会被烫伤了。

由于火墙的位置远在距离地球180亿公里之外，能到达这个位置的微观粒子数量已经十分稀少。即使它们能够产生强烈的运动速度，实际上也产生不了多大的实质性的影响。对于旅行者2号来说，也是在其承受范围的。

从2008年年底，旅行者2号传回的相关数据也进一步印证了科学家们的猜想。根据当时旅行者2号所传出的数据判断，在飞行一段时间后的旅行者2号所处环境的 温度较之前已经有了大幅度的下降 。

这也表明了旅行者2号已经平安地穿过了这个五万度的火墙。

一方面随着人类 社会 科技 的不断发展，目前人类对于太空领域的 探索 也取得了长足的进步。

但是从另一方面来看，目前人类对于太空 探索 里你实际上也就是缺乏很多的手段的。诸如航空航天器的材质，卫星的量子技术等等。其中最亟待解决的便是飞行器速度的问题。

以太阳系所产生的引力半径范围来看，其大约为2亿光年（光在真空中一年走过的路程）。而此次到达太阳火墙的旅行者2号的速度最高也不过14公里每秒，换句话说光是要脱离地球的引力范围，旅行者2号就 必须要飞行至少两万年的时间 。

按照这个速度的话，恐怕人类变成了化石也一时无法达到飞出太阳系这一想法。因此如今的人类要想 探索 更深度的外太空，必须要让飞行器飞得更快，就必须要有着更强大的动力系统。

实际上关于太空 探索 器新的动力来源这一问题，如今我们也已经在开展广泛的研究和讨论当中了。各项提出的新方案当中，其中呼声最高的要数被叫做可控制的核聚变作为动力输入的技术。

理论上这一操作能够使燃料推进的最大速度达到光速的10分之一。按照这一速度计算，人类突破太阳系的控制会缩短到二十年。原理很简单，但如何实现能量输出大于能量输入的可控核聚变这一关键问题迄今也没有得到解决的办法。

银河系的范围大约是20万光年，因此就算能达到光速的十分之一。如果要到达离太阳系最近的一颗恒星的距离，那么我们也需要80多年，因此这一速度对于未来人类 探索 太空领域来说也依旧是杯水车薪。

对于人类来说：只有不断地开发新动力新能源，使飞行器的速度越来越快，才能真正意义上达到飞出太阳系甚至是飞越银河系的想法。

目前美国宇航局正在进行研究一款采用激光束驱动的锂离子推进器，该项目预计将在未来30年内完成。届时该飞行器最快速度将有望达到每小时100万公里。

坦然说这一目标离我们依旧很遥远，我们也要相信：随着未来人类 社会 科技 和发展的不断进步，肯定会有越来越多的 科技 手段应用于在人类 探索 太空的领域。回顾一百年之前， 人类登上月球 的想法在当时看来是痴人说梦，如今我们也做到了。

对未知的 探索 ，促使人类不断地前进、不断地发现和创造。在未来有一天我们也一定会走向更深处的宇宙空间， 探索 到真正的生命奥秘。