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月球之书 -- [美]大卫·沃姆弗兰什

🏷️ 读书笔记

人类探索月球历史的 100 个里程碑。

月球概况

  • 质量: 7.35x102 千克 (约为地球质量的 1/100)
  • 密度: 3.34g/cm
  • 表面重力加速度: 1.62m/s(约为地球重力加速度的 16%)
  • 直径: 3475 千米
  • 平均轨道距离: 384 400 千米
  • 近地点 (距离地球最近): 362600 千米
  • 远地点 (距离地球最远): 405400 千米
  • 恒星月 (相对于“固定”的恒星,月球绕地球旋转 360*的时间): 27.32 天
  • 朔望月 (相对地球和太阳的连线,月球绕地球旋转一周的平均时间): 29.53 天
  • 表面温度: -233~123*C (-387~253°F)

1967 年 11 月 9 日,土星 5 号火箭执行首次任务,将阿波罗 4 号无人飞船发射升空。两年后,它把第一批宇航员送上了月球。

章节

  1. 月球形成(45 亿年前)

    月球大约有 45.1 亿年的历史。
    “月球是如何形成的?”,至今仍没有统一的答案。

  2. 月球与地球开始潮汐摩擦(45 亿年前)

    月球形成初期,地球上的一天大概只有 4 个小时,地球和月球的距离是现在地月距离的十几分之一。
    潮汐力使地球面向月亮一侧的海洋突起,而背离月球的一侧也有一个突起。涨潮和退潮的变化是月球在绕地轨道上的位置不同而引起的。
    在海水引力的作用下,月球会被拉近,绕地速度增加。但是随着绕地速度的增加,月球会更加远离地球(以每年大约 4 厘米的速度远离)。在潮汐力的作用下,月球的引力也会使地球的自传速度减慢。
    潮汐锁定:在引力的作用下,月球自转周期与月球绕地球的公转周期相同。

  3. 地球的生命起源和月球(43 亿~37 亿年前)

    科学家们估计,几十亿年前,月球离地球只有 25000 千米,是现在地月距离的十五分之一。也就是说,那时月球对地球的潮汐力大约是现在的 225 倍。
    地球岩石里的微生物可追溯到约 39.5 亿年以前。现在大家普遍认为地球上的微生物始于 37 亿年前。
    目前,我们还不知道生命是如何在“非生命”化学系统中产生的。科学家甚至还不确定生命是否起源于地球。至于生命是如何从地球上的非生命化学物质演化而来的,目前也有几个看似合理的假说。
    一个可以浓缩有机化学物质的系统,将有利于各种化学反应。早期巨大的潮汐力就有助于浓缩化学物质。因此,月球促进了地球生命的起源,这是有可能的,但目前还没有定论。

  4. 月球表面的撞击坑(43 亿~37 亿年前)

    人们用拉丁文 terrae (陆地)表示月球较亮的区域,用 maria (海)表示月球较暗的区域。简单来说,明暗区域是由太空岩石、流星体、小行星和彗星的巨大撞击形成。

    • 南极 - 艾特肯盆地(SPA)
    • 近海巨盆(NSB)
      • 以月球正面西部的风暴洋(Oceanus Procellarum,意为“风暴海洋”)为中心
      • 还包括两个月海
        • 雨海(Mare Imbrium,意为“淋浴之海”)
        • 澄海(Mare Serenitatis,意为“澄净之海”)
  5. 月球变脸

    • 前酒海纪(Pre-Nectarian
    • 酒海纪
      • 从酒海(Nectarian)盆地形成开始(39 亿年前)
      • 大约 38.5~37.7 亿年前,酒海纪结束
    • 雨海纪
      • 从雨海盆地的形成开始
      • 持续到 32 亿年前
      • 澄海盆地也在此期间形成

    盆地:直径大于 300 千米的撞击坑。巨大的盆地里面包含了许多其他小盆地。
    环形山:直径小于 300 千米的撞击坑

  6. 月球火山活动高峰期(38 亿~35 亿年前)

    年轻时期的月球火山活动十分频繁,大约在 38 亿年和 35 亿年前曾出现了两次强烈的火山活动高峰期。

    月球上的撞击事件会让月壳产生裂缝,火山活动的岩浆通过月壳裂缝外溢。月球上的岩浆以玄武岩熔岩的形态流过盆地,很快,熔岩冷却并硬化成玄武岩。玄武岩是一种火成岩,与月球高地的岩石和尘埃相比,玄武岩中高浓度的铁能降低对阳光的反射性,这就是为什么月海看起来很黑。

    尽管大约 30 亿年前月球火山活动频率就开始下降,但这是持续了近 20 亿年的缓慢过程,因此月海表面的有些玄武岩是大约 12 亿年前形成的。

  7. 月球地质时代之厄拉多塞纪(32 亿~11 亿年前)

    通过分析宇航员带回来的月球岩石样本,我们可以获得月球某部分地区的实际年龄。月球上有些区域没有样本,就用标定的陨石坑数量来估算这些区域的地质年龄,或者估算其他行星上陨石坑覆盖区域的年龄。陨石坑数量多,意味着这个区域中熔岩凝固的时间早。

    32 亿~11 亿年前形成的陨石坑,代表了月球的中期历史。这个时期被称为厄拉多塞纪,取自月球中期形成的最具代表性的厄拉多塞环形山。

    为了纪念埃及亚历山大博物馆馆长厄拉多塞(Eratosthenes,约公元前 276~公元前 194 年)。在数学上,他发明了一种挑选素数的算法;在地理上,他发明了经纬线,被尊为“地理学之父”,还计算出了地球自转轴的倾角。

    最重要的是厄拉多塞发现了一种测量地球大小的方法。同一时期,在萨摩斯岛的另一位科学家阿利斯塔克可以计算出月球、地球和太阳的大小比例,以及他们之间的距离比例。

  8. 月球地质时代之哥白尼纪的开始(11 亿年前)

    当陨石撞击月球形成新的陨石坑时,坑的边缘会出现“辐射型”裂缝,这些裂缝被称为辐射纹。如果陨石坑有明亮辐射纹特征,我们就可以断定它是在哥白尼纪形成的。哥白尼纪指的是从 11 亿年前到现在这段时间,这个名字是以这个时期出现的最著名的哥白尼环形山来命名的。

  9. 撞击形成阿利斯塔克环形山(4.5 亿年前)

    阿利斯塔克高原位于月球正面的西北部,周围是玄武岩沉积岩,看起来是暗的,而高原本身是明亮的。高原中有一个巨大的环形山,名为阿利斯塔克环形山。阿利斯塔克环形山之所以看起来很明亮,是因为它由特殊的矿物质组成。

    阿利斯塔克是萨摩斯的天文学家。月食期间,他测定了月球穿过地球阴影的时间,并用这些数据进行了计算分析。阿利斯塔克首次提出了“地球绕太阳运行”的观点,并驳斥了斯塔吉拉的亚里士多德的地心说。他还发现恒星并没有在天空中移动,因此推断,恒星离我们很遥远,每个恒星都与太阳相似,甚至有类似于太阳系的行星系统。

  10. 月球帮助了地球上的智慧生命(4.4 亿~150 万年前)

    地球自转轴相对于绕太阳公转轨道平面的倾角约为 23.44° 。地球自转轴的倾斜能解释地球上四季的变化。但这个倾斜角度并不一直都是 23.44°,地球自转时会有一些摇摆,就像一个旋转很慢的陀螺。数万年来,地球的摆动使自转轴的倾角在 21.5° 到 24.5° 之间变化。这种摆动导致地球上冰期的到来和消失,以及地球上看到的恒星位置的移动。

    气候是导致生物灭绝的最主要因素。如果没有月球的稳定作用,地球的自转摆动会更剧烈,从而气候变化也会更极端,这就很可能导致人类在创造文明前就灭绝了。

  11. 中石器时代的阴历(约公元前 8000 年)

    通过观察星空,石器时代的观测者能看到与我们现在一样的月相,周期约为 29.5 天。在每一个周期中,月相都会从新月逐渐变为满月,然后再变小,直到看不见为止。观察到月相年复一年的变化后,人们开始以月相周期为基础建立阴历。

    已知最早的阴历是大约一万年前在苏格兰阿伯丁郡建立的。考古学家称那时为中石器时代。

  12. 人类历史上第一位署名作家(公元前 23 世纪)

    公元前 2300 年,美索不达米亚平原南部的苏美尔人拥有一种发达的锲形文字系统。美索不达米亚神话中描绘的月神被称为“南纳”(Nanna)。阿卡德帝国的开创者萨尔贡利用了一些宗教手段加强统治。他为了与月神联系在一起,就任命自己的女儿恩西杜安娜为苏美尔乌尔城伊南纳神庙的最高女祭司。恩西杜安娜擅长作诗,她最著名的著作《苏美尔神庙赞美诗》(Sumerian Temple Hymns)是一本献给月神南纳的诗集。她是迄今为止世界文学史上第一位署名作家,并将地球上人类思想和月球联系了起来。

  13. 中国上空的日月相遇(公元前 22 世纪)

    中国夏朝仲康时期(大约公元前 2159~公元前 2146 年)有一次著名的日食记载。百姓们敲锣打鼓,吵吵闹闹,试图以这种方式吓跑“吃太阳的龙”。当太阳再次出现在天空时,仲康饶恕了他的子民,但处死了未能及时预测到重大天象的天文官。中国古代的天文官是个非常危险的职业。《尚书》中也记录了多年后的一次日食,书中指出“日月会不睦而遇”。因此,到公元前 2134 年,中国古代的天文学家就已经知道了日食与日月相遇有关。他们也逐渐认识到日食的本质是月球经过太阳千米,挡住了太阳部分或全部的光线。

  14. 苏美尔阴历(公元前 22 世纪~公元前 21 世纪)

    在美索不达米亚北部亚述的尼尼微城的一片废墟中发现的《当天神和恩利勒神》(Enuma Anu Enlil)占星术泥板,大约有 70 块泥板组成。它可追溯到公元前 7 世纪,其中有两块泥板记录了大约 14 个世纪以前(约公元前 2200)年发生的多次月食。
    到公元前 21 世纪中叶,正式的阴历系统在乌尔城,乃至在整个苏美尔开始普及。

  15. 复杂的阴历系统(公元前 18 世纪~公元前 17 世纪)

    在公元前 18 世纪,苏美尔各城邦受巴比伦国王汉谟拉比(Hammurabi,约公元前 1792 年~公元前 1750 年在位)的统治。正是在这段世纪,苏美尔的尼普布尔市建立了官方使用的阴历,阴历中的年份从春天的尼散月第一天开始。

    我们的祖先从地球上观测月亮,发现月相的更替周期是 29.5 天。从地球观测的月相周期,即月相从朔(新月),经过望(满月),再次回到朔的过程,称为朔望月;月球绕地球 360° 旋转的时间(27.3 天),称为恒星月。朔望月要比恒星月长,之所以需要额外的 2.2 天,是因为地球绕太阳公转,所以月球需要绕地球公转超过 360° ,才可以观测到一个完整的月相周期。

    但是在日历中使用“半天”来计时并不实用,因此古代苏美尔阴历是由 29 天和 30 天相互交替进行的。在每个月的开始和结束时是新月,而在每个月的中间是满月。但是在历法系统中,12 个月只有 354 天,所以它与以前使用在农业上的 365 天的阳历不同。为了解决这个问题,各个城邦增加了第十三个月。

  16. 中国周朝的月亮观测与记录(公元前 1046~公元前 256 年)

    在周朝时就有祭祀日月、教导民众侍奉君王的礼仪。周朝还有掌天文的官员冯相氏,他不仅测定气候季节的变化,如冬至、夏至测量日影的短长,春分、秋分测量月影的短长,据以辨别四季;还观测日月星辰的位置、月亮盈亏变化等天象。这些观测和记录,为后来历法的制定与完备提供了重要基础,也给历史学和考古学留下了宝贵的参考资料。

  17. 亚述日食(公元前 763 年)

    数千年来,天文学是一门占星术,根据众神在天空中的运动,来预测他们对地球的启示和影响。公元前 8 世纪,各个社会中仍然存在着各种各样的神,但人们普遍认为太阳和月亮是地球上的事情成败的关键因素。据推测,《圣经》中约拿的故事,可能就与著名的尼尼微日食有关。在美索不达米亚,巴比伦地区亚述以南的天文学家非常勤奋地记录着天文观测。

  18. 那布那西尔指定标准阴历(公元前 747~公元前 734 年)

    公元前 747~公元前 734 年,那布那西尔统治了巴比伦。结合天文记录和计算,那布那西尔王朝的天文学家意识到 235 个月几乎恰好相当于 19 个太阳年。于是他们在 19 年周期中混合阴历和阳历,其中有 12 年每年有 12 个月,还有 7 年则需在特定时间增加第 13 个月。

    与此同时,那布那西尔王朝的天文学家还了解到,每隔 223 个朔望月(即 18 年 11 天 又 8 小时),日食会在地球上某处重复发生。经过三个周期(54 年 34 天)后,日食将在几乎相同的地理位置上重复发生。这种周期模式被称为“沙罗周期”,在这期间还会更为频繁的发生月食,这意味着日食是可以预测的。

  19. 最早记载的月神塞勒涅(约公元前 7 世纪)

    考古学家发现关于月神记录的年代可以追溯到古希腊诗人莎孚(Sappho)描写的月神塞勒涅。赛利涅是人类文化中最著名的月亮女神之一。

  20. 非宗教天文学的开端(公元前 6 世纪)

    概念研究方法源自公元前 6 世纪的爱奥尼亚人。爱奥尼亚由现代土耳其西海岸的岛屿和城市组成。米利都的泰勒斯发起的“去神秘主义”的世界观解放了爱奥尼亚人的思想。他们提出了自然现象的物理模型,这对于科学的发展至关重要。

  21. 泰勒斯阻止了异常战争(公元前 6 世纪)

    在吕底亚战争中,泰勒斯知道敌国米提亚的指挥官没什么能耐,就警告他说这段时间众神要求休战。为了证明这一点,他说众神将在公元前 585 年春季某个日子让太阳变黑。泰勒斯根据沙罗周期进行计算后发现,这期间应该会发生一次日食。当日食发生时,战争停止,泰勒斯也在爱奥尼亚获得了极大的声誉。许多学生蜂拥至米利都,与泰勒斯一起研究自然。从萨摩斯岛乘船而来的毕达哥拉斯就是其中一位。

  22. 球形和谐(公元前 6 世纪)

    萨摩斯的毕达哥拉斯观察到月球明暗界限(也就是分隔月球上白昼和黑夜的晨昏线)的曲率后,也许是天文观测激发了灵感,他是最早提出月球是球形的人。虽然这些认知都来源于天文观察,但毕达哥拉斯并不推崇天文观察,他认为我们可以纯粹靠思索来认识宇宙。

    毕达哥拉斯在埃及生活了多年之后,又去了巴比伦,之后他提出了著名的毕达哥拉斯定理(勾股定理),即直角三角形的斜边的平方等于该三角形的两条直角边的平方之和)。也正是由于毕达哥拉斯将数学定理引入了希腊,后来的科学家才开始用数学工具认知大自然。

    然而,对于毕达哥拉斯来说,数学并不仅仅是工具,还是一种信仰。关于“球形月亮”的概念,部分源自毕达哥拉斯在意大利克罗顿殖民地创立的神秘主义学派--毕达哥拉斯学派。毕达哥拉斯学派认为天空中存在“球形的和谐”,月亮、行星不仅是球形,而且是完美的球形,沿完美的球形轨道运动。除了不愿观察外,毕达哥拉斯还经常压制与他的完美概念相矛盾的新发现。其中就压制过他一个学生的发现--整数 2 的平方根是无理数,因为它无法用两个整数的比率表示。

    不久后,哲学家柏拉图(Plato,约公元前 427~公元前 347 年)就完全接受了毕达哥拉斯的神秘主义,完善了“完美的球体”“圆形的轨道”“观察无用”等理念,还制定了组织科学发展的教义。这在未来的几个世纪里,都严重阻碍了科学的发展。

  23. 阿那克萨戈拉受审(公元前 5 世纪)

    当被问及生命的意义是什么时,克拉佐美尼的阿那克萨戈拉答道:“研究太阳、月亮和星星。” 他也是第一个指出“月亮不是神”的人。他认为,月球是地球抛往太空的一块岩石,只反射太阳光,太阳也不是神,是一块燃烧的石头。阿那克萨戈拉至死都坚定不移地捍卫自己的观点,他曾因不敬畏神而在雅典受审,差点被判处死刑。

  24. 希腊人认识月相(公元前 5 世纪)

    公元前 5 世纪,克拉佐美尼的安阿克萨戈拉知道了月球本身无法发光后,就已经掌握了月食和日食的发生原理。同时代的两位哲学家恩培多克勒和巴门尼德也认为月光其实就是反射的太阳光。这表明,公元前 400 年,古希腊世界就已经对月相变化有了基本认识,这比一个世纪后,来自斯塔吉拉的亚里士多德所提出的理论更加简明易懂。

  25. 地球在月球上弯曲阴影(约公元前 350 年)

    在古人认识到“我们生活的地球是圆的”这个问题上,月球发挥了重要作用。亚里士多德指出,其中一个证据是在发生月食时,天文学家们总会观测月球上地球影子的弯曲边缘,这说明地球表面各个方向都是弯曲的。

  26. 完美天体被毁(约公元前 350 年)

    亚里士多德赞同毕达哥拉斯神秘主义哲学。亚里士多德的宇宙观是“天上的恒星、太阳和行星都是完美而永恒的,但是地球却堕落了,因此不完美了”。为了解释月球表面的暗区特征,亚里士多德认为月球挨着地球,因地球上的生命(人类和其他生物)而被玷污。

  27. 亚历山大图书馆(公元前 3 世纪初)

    公元前 3 世纪,科学集中在埃及的亚历山大城。亚历山大图书馆由亚历山大博物馆和图书馆合并而成,历经了六个世纪的风风雨雨。

  28. 阿利斯塔克测量月球直径和月地距离(公元前 3 世纪)

    阿利斯塔克首次将希腊式的物理宇宙模型与巴比伦式的定量测量法相结合。从某种意义上讲,阿利斯塔克通过一系列观测计算,让月球走到了科学舞台的中心。阿利斯塔克的非凡之处在于:他通过月球,测量出了地球到太阳的距离。

  29. 弦月和日心说(公元前 3 世纪)

    萨摩斯岛的阿利斯塔克以提出“地球绕太阳公转”的宇宙模型而闻名于世,这是他基于自己的几项天文研究成果提出来的。阿利斯塔克认识到,月球在弦月相(上弦和下弦)时,地球、月球和太阳形成了直角三角形。

  30. 厄拉多塞计算地球周长(公元前 3 世纪)

    昔兰尼的厄拉多塞曾测定了地球大小,他和阿利斯塔克一样,都在亚历山大图书馆工作。他计算出地球周长为 39564 千米,这个数据仅比地球真实周长(40076 千米)略小一些。

  31. 《数沙者》(公元前 3 世纪)

    阿基米德的《数沙者》(The Sand Reckoner)一书中计算了月球、地球和太阳的大小比例。通过总结阿利斯塔克的研究成果,阿基米德将“日心说”理论整理并保留下来,但阿利斯塔克的原著则已遗失。

  32. 用数学研究月球运动(公元前 2 世纪)

    尽管阿利斯塔克的“日心说”不被广泛接受,但他仍是科学界的革命者。他采用了古巴比伦的数学方法对月球和太阳进行定量测量。

    与此同时,尼西亚的西帕恰斯在希腊罗兹岛岛上进行天文研究工作。西帕恰斯最著名的贡献是对八百颗恒星的位置和亮度进行分类,并发现了岁差(地球自转轴以 26000 年为周期进行进动)。他使用算术和六十进制来研究巴比伦的天文观测资料。西帕恰斯将巴比伦的数学方法和希腊的几何方法相结合,是西方世界三角学的开创者之一。公元前 141 年,西帕恰斯利用日食更精确地测量了月地距离。他发现月地距离为 429000 千米,仅比现在科学界公认的月地平均距离(384400 千米)略大一些。

  33. 安提基特拉机械(约公元前 100 年)

    安提基特拉机械并不是时钟,而是一台计算天文数据的机械计算机,能够计算月相,月球、太阳和行星的位置,日食和月食的周期,以及解释沙罗周期、默冬阴阳历(19 年为一周期)和其他各种横跨几世纪的周期。科学家根据齿轮组的逆向工程、刻文分析和历史记录等推测西帕恰斯或波塞东尼奥(西帕恰斯的学生)是安提基特拉机械的设计师。

  34. 月球上的脸(1~2 世纪)

    普鲁塔克在他的著作《道德小品》(Moralia)中描绘的“月球上的脸”。这本著作包括了他的 78 篇散文和演讲手稿。他在文章中描述了月球暗区的成因,他认为这些暗区可能是峡谷、河流或者洼地,它们能削弱太阳光的反射。

  35. 《天文学大成》(约 150 年)

    我们现在所知月球和行星运动的西帕恰斯模型来源于克洛狄斯·托勒密。托勒密是亚历山大图书馆的一名天文学家。托勒密的论文涉及多个科学领域,被收录在他的 13 卷《天文学大成》(Almagest)中。托勒密记录了西帕恰斯和古代早期天文学家的思想,并与自己的研究资料融合,提出了一个月球和行星运动的模型,该模型在今后的十四个世纪的天文学发展中占主导地位。

  36. 东方天文学家持续观天(500~800 年)

    由于基督教在东罗马帝国的统治下日益壮大,宏伟的亚历山大图书馆被摧毁,希腊的哲学学校也被迫关闭。曾经热衷科学发展的世界都不再崇尚科学了。

    在波斯及其周边地区,天文学家继续观天,间或提出了几项重大发现。印度天文学家阿耶波多也认为月球和其它五个行星都是通过反射太阳光变亮的。阿耶波多还通过精确的天文测量得出这些结论,并且他还证明了地球在自转。阿耶波多认为旋转的地球位于宇宙的中心,并不绕太阳公转。

  37. 质疑(9~11 世纪)

    阿拉伯天文学家,如叙利亚的阿尔 - 巴塔尼起初并不想完全颠覆托勒密的天体模型,而是要对其进行修正,因此他们编录了许多新的月球和太阳运动的观测数据。

    海什木是开创光学物理和科学方法的先驱,他坚定的认为托勒密的天体运行模型存在错误。海什木强调,托勒密天体模型的部分错误在于它不能解释月球运动的很多细节,而且有卫星(行星)的旋转天体会发生碰撞。

  38. 看到新月的第一缕光(11 世纪)

    人们发现,新月第一缕光的时间和计算预测每个月开始的时间并不总是相符。其中有一部分原因是月球运动的复杂性。

    到了 11 世纪,中亚天文学家阿尔 - 比鲁尼开始用类似望远镜一样的管状观测工具来观测月亮,这向月球运动的本质迈进了一大步。

    阿尔 - 比鲁尼:“地球是否静止不动,又是否在自转的同时像月球绕地球旋转那样绕着太阳公转(正如阿利斯塔克的理论),这完全取决于人的观测角度。”

  39. 月球运动新模型(13 世纪)

    13 世纪,波斯天文学家纳西尔·艾德丁·图西提出了新的月球运动模型。这个模型系统包括“图西对”模型和新的月球运动模型。“图西对”指的是行星在做小圆周运动的同时,小圆周在大圆周上移动。

  40. 根据月球亮度估计恒星距离(14 世纪)

    吉尔森尼德是 19 世纪之前唯一真实测量恒星距离的天文学家。内埃曼猜测,吉尔森尼德找到了月球亮度与月球 - 行星之间的距离的关系,估测得出典型恒星最小的距离。虽然我们不知道吉尔森尼德到底用的什么方法,但他最终估计出地球与北斗七星(大熊座)的恒星之间的距离最小为 10 到 100 光年之间。

  41. 调整地月距离变化(14 世纪)

    根据月相周期变化,以及非恒定速率的月相盈亏,天文学家们可以得出月球的运动速度是变化的,以及月球与地球的距离也在变化等结论。

    叙利亚天文学家伊本·沙提尔在使用图西的数学模型时,增加了额外的本轮运动(即小球体在绕大球体做圆周运动的同时也在自转)。沙提尔还调整了月球和地球距离的变化,使他的模型比托勒密模型更符合观测结果,因为托勒密模型夸大了月地距离的变化。

  42. 只有月球绕地球运行(1543 年)

    哥白尼的著名著作《天体运行论》里给出了“地球和其他行星绕太阳做圆周运动”的图解,图中只有月球绕地球运行。更为直接的证据是,哥白尼的研究工作再现了“图西对”的数学模型,并使用了阿拉伯天文学家绘制的图标。

  43. 月球和太阳绕地球运行(16 世纪 70 年代)

    《天体运行论》出版六十年后,天主教开始对它实施禁令。幸运的是,由于印刷机的出现,数百本《天体运行论》在欧洲传播开来,许多天文学家都有这本书。

    1572 年,第谷因为发现了一颗仙后座中新的恒星而闻名。

    虽然第谷对哥白尼的“日心说”很感兴趣,但因为他无法利用当时有限的仪器和观测手段来测量恒星视差,所以他否定了地球的运动。相反,第谷提出,只有月球和太阳绕地球运行,而其他行星则绕太阳运行。

  44. 月球梦之旅(1581 年)

    9 岁时,约翰尼斯·开普勒看到了一次月食。很久以后,他写了一部科幻小说--《梦》(Somnium),小说讲述的是一位科学家的女巫母亲在梦中帮助科学家到月球旅行的故事。

    他于 1609 年发表了“开普勒第一行星运动定律”:天体运行轨道是一个椭圆,也就是有两个焦点的扁圆形,太阳处于其中一个焦点上。同时开普勒还发表了另一个定律,即行星与太阳的连线在相同时间扫过的面积相等。

  45. 开始用望远镜研究月球(1609 年)

    在开始研究月球之前,伽利略·伽利雷先自己设计了望远镜,他的望远镜放大倍数可达 9 倍左右。

  46. 不断升级的望远镜能把月球看的更细致(17 世纪)

    1610 年,受伽利略出版的《星际信使》(Sidereus Nuncius)的启发,开普勒设计了新的望远镜。随着望远镜的普及,天文学家的观测也逐渐增多,提出的假说也在增多,当然可以想象得到的是,他们之间的分歧也更多。于此同时,望远镜的长度也越来越长,其中约翰内斯·赫维留建造了当时最长的 46 米望远镜。

    另一个望远镜光学系统上的创新,来自荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯设计的透镜望远镜。

  47. 月球带给艾萨克·牛顿的启发(17 世纪末)

    艾萨克·牛顿爵士用力的作用来解释运动。在伽利略之后牛顿之前,法国的勒内·笛卡尔于 1944 年提出了三个运动定律,可以看作牛顿三大定律的雏形。

    17 世纪七八十年代,牛顿提出万有引力定律。牛顿从数学的角度证明了任何物体之间都存在着引力,他们之间的引力与两个物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。

    在天文学家埃德蒙·哈雷的鼓励下,牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了万有引力的思想。为了便于使用《原理》,牛顿还发明了微积分。

  48. 仪器的改良促进月球天文学的发展(18 世纪)

    • 埃德蒙·哈雷
      • 证明彗星的周期性
      • 说服艾萨克·牛顿出版《原理》一书,并为其支付印刷费用
      • 绘制地球磁场图,创立了地球物理学
      • 1739 年,证实存在月球的长期加速
    • 伊曼努尔
      • 可能是首次提出“月球潮汐力能使地球的海洋隆起,并使地球的自转减慢”的人
    • 詹姆斯·布拉德雷
      • 1727 年发现了光行差效应
      • 1748 年发现了地球章动(地球自转轴的摆动)
    • ...
  49. 伯明翰月光社(18 世纪末)

    英国中部地区的制造商和知识分子每个月定期在伯明翰的实业家马修·博尔顿(Matthew Boulton,1728~1809)家中聚会。1760 年左右,博尔顿和伊拉斯谟·达尔文(Erasmus Darwin,1731~1802)成立了一个非正式的智囊团,后来将其命名为伯明翰月光社。

    • 詹姆斯·瓦特(James Watt,1736~1819):蒸汽机
    • 约西亚·韦奇伍德(Josiah Wedgwood,1730~1795):陶器名家
    • 约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley,1733~1804):化学家,发现了空气中的氧气

    这个团体之所以叫月光社,是因为他们都是在接近月圆之夜举行聚会的,这样会员在聚会结束后能趁着月光安全回家。

  50. 观测月球的另一个医生(1824 年)

    弗朗茨·冯·格罗特胡森(Franz von Gruithuisen,1774~1852)。1827 年,提出月面环形山是由陨石撞击形成的

  51. 凡尔纳启发了航天之父(19 世纪 70 年代)

    康斯坦丁·爱德华多维奇·齐奥尔科夫斯基(Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky,1857~1935),特别喜欢儒勒·凡尔纳的《从地球到月球》。他于 1903 年发表了论文《用火箭装置探索外太空》(Exploration of Outer Space by Means of Rocket Devices),这篇论文奠定了理论航天学的基础。

  52. 科学家思索月球起源(1873~1909 年)

    • 1873 年,爱德华·艾伯特·洛希(Edouard Albert Roche,1820~1883)提出了共同吸积的假说(又名“同源说”)。
  53. 利用月球证明广义相对论(1914~1922 年)

    广义相对论预言,太阳的引力能弯曲另一颗恒星的光。1919 年,英国天文学家亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington,1882~1944)在非洲的丛林里用精良的设备观测一次日食时,发现太阳的引力确实会使星光发生偏转。1922 年,坎贝和其他人观测的日食证实了爱丁顿的发现。

  54. 第一艘液体燃料火箭(1926 年)

    1926 年 3 约 16 日,罗伯特·戈达德(Robert Goddard,1882~1945)在马萨诸塞州奥本市成功发射了第一枚液体燃料火箭。1937 年,戈达德

  55. 《月里嫦娥》(1929 年)

    1929 年,赫尔曼·奥伯特(Hermann Oberth,1894~1989)测试液体燃料火箭发动机的同时,致力于多级火箭的战略研究,齐奥尔科夫斯基和戈达德也认为这将是实现太空飞行的关键。1929 年德国某制片公司找到奥伯特担当无声电影《月里嫦娥》的科学顾问,片中奥伯特加入了多级火箭的概念,还加入了一些我们现在知道的太空飞行的特征。由于影片中火箭的某些细节与真实火箭计划太相似了,纳粹出于信息保密的考量,这部科幻电影于 1933~1945 年在德国被禁播。

  56. BIS 月球飞船设计(1938 年)

    1938 年,成立仅 5 年的英国行星际学会(BIS)看到了戈达德对太空探索的未来构想和德国的技术创新,因此 BIS 的工程师们开始考虑设计多级火箭。BIS 设计团队还想到了用发动机集群的方法。

  57. 土星 5 号登月火箭的起源(1930~1944 年)

    1930 年前后,十几岁的太空爱好者沃纳·冯·布劳恩(Wernher von Braun,1912~1977)加入了奥伯特的研究团队。在此期间,冯·布劳恩获得航空航天工程学士学位,同时参与了一个军事火箭研究项目,项目由魏玛共和国防卫军的沃尔特·多恩伯格(Walter Dornberger,1895~1980)领导。1933 年,纳粹控制了德国后,这个项目继续资助冯·布劳恩开展博士研究,但他所在的奥伯特团队的任务研发合成火箭。
    1935 年起,纳粹德国国防军接管了这个项目。1942 年 10 月,一枚 A-4 高空火箭首次升空,多恩伯格由此宣布太空旅行的时代已经到来。这次火箭升空直接促进了土星 5 号助推器的诞生,进而将宇航员送上月球。
    1944 年 9 月,载有炸弹的 A-4 火箭开始袭击伦敦,A-4 后来更名为 V-2,“V”代表复仇。

  58. 阴云行动(1945 年)

    1945 年,美国开始实施“阴云行动”,搜集德国各个领域的技术专家。行动计划得到了总统哈里·杜鲁门(Harry Truman,1884~1972)的批准,后来更名为“回形针行动”,共运送了 1600 名技术专家到美国,其中包括沃纳·冯·布劳恩。于此同时,杜鲁门总统下令,征募的德国专家中不得包括战争罪犯。为了在竞争中胜过苏联,美国情报人员审核俘虏背景时,会对掌握特殊技能的德国战俘特别对待。

  59. 环形山新解(1948~1960 年)

    1918 年,丹尼尔·巴林杰(Daniel Barringer,1860~1929)在研究位于亚利桑那州北部的一个环形巨坑时,重新提出了撞击理论。为了纪念他,这个环形山被命名为“巴林杰环形山”。
    弄清环形山的形成与人类的新武器--原子弹--有关。尤金·梅尔·舒梅克(Eugene Merle Shoemaker,1928~1997)在美国地质勘探局的资助下开始了他的研究生实习,研究内华达州核试验场的核爆炸坑。舒梅克在爆炸坑的周围由喷射物形成的环中发现其中含有冲击石英。微观分析表明,冲击石英是一种在极端高压下形成的特殊结构,另外,舒梅克在巴林杰环形山也发现相似结构。火山活动不可能产生足以形成冲击石英的巨大压力,但陨石撞击可以。舒梅克由此得出结论:巴林杰环形山是由富铁陨石撞击形成的。他推断,月球上也一定会有相似的撞击坑。因此,舒梅克被认为是新学科天文地质学的奠基人。

  60. 斯普特尼克号(1957 年)

    1957 年 10 月,苏联的谢尔盖·科罗廖夫发射了一颗篮球大小的卫星--斯普特尼克号,它只携带一个发射机,通过发射电波来证明卫星确实进入了近地轨道。一个月后,科罗廖夫发射了斯普特尼克 2 号,它携带了一只名叫莱卡的狗上天,莱卡在轨道上存活了 5 个小时后死于中暑衰竭。

  61. 探险者 1 号(1958 年)

    1958 年 3 月,ABMA-JPL 团队将探险者 1 号卫星发射到了一个非常高的轨道上。探险者 1 号搭载了一台宇宙射线探测仪,这是由爱荷华大学物理学家詹姆斯·范·艾伦(James Van Allen,1914~2006)所设计的,它探测到了在特定区域和高度被地球磁场捕获的辐射粒子。因此,范·艾伦提出了辐射带的存在,这在后来的载人登月计划中至关重要。

  62. 新发现和新机构(1958~1959 年)

    国际地球物理年期间(1957 年 7 月 1 日至 1958 年 12 月 31 日,为期 18 个月),有两个对人类登月计划具有重要意义的进展。一个是范·艾伦辐射带的发现及其早期研究,另一个是美国国家航空航天局(NASA)的成立。
    范·艾伦带的存在意味着人类月球飞船将不得不避开这些电荷最密集的区域。
    在太空竞赛初期,美国陆军、海军和空军都独自执行太空任务,直到 1958 年 10 月 1 日 NASA 成立后,情况才发生了变化。作为 NASA 的成员,沃纳·冯·布劳恩开始研究新的火箭家族--土星号火箭。土星号最终帮助人类完成了登月任务。

  63. 第一张月球背面的照片(1959 年)

    1959 年 10 月 6 日,月球 3 号探测器绕月飞行,传回了月球背面的照片。,虽然质量不是很好,但神奇的是,从照片中可以发现,月球背面的月海比较少。

  64. 人类进入太空(1961 年)

    1961 年 4 月 12 日,宇航员尤里·阿列克谢耶维奇·加加林(Yuri Alexevevich Gagarin,1934~1968)称为第一个进入太空的人,完成了历时 108 分钟绕地球一周的轨道飞行。

  65. 太空中的美国人(1961 年)

    1961 年 5 月 5 日,NASA 将宇航员艾伦·谢泼德(Alan Shepard,1923~1998)送上亚轨道,飞行了 15 分 28 秒。谢泼德的任务包括 6 分钟的失重体验和从天空回望地球。

  66. 计划实施月球任务(1962 年)

    1962 年,NASA 局长詹姆斯·韦伯(James Webb,1906~1992)宣布,月球轨道会和(LOR)将作为登月任务的战略目标。要完成此战略任务,飞船的回合和对接能力至关重要。

  67. 莱斯大学体育场的登月演讲(1962 年)

    1962 年 9 月,肯尼迪在莱斯大学就后来的登月项目发表了载入史册的演讲。演讲概况了登月的重要性,旨在鼓励美国人民支持“阿波罗计划”。

  68. 人肉计算机(1963 年)

    NASA 的前身--国家航空咨询委员会(NACA)选拔了一批女性参与“水星计划”,她们会做微积分、立体解析几何和其他数学计算,因此 NACA 把她们当作“人肉计算机”。阿特拉斯火箭送水星号飞船入轨、制动火箭以正确的方向点火发射、精确计时来保证宇航员安全返航--都要靠她们的计算。

  69. 土星号架构成形(1963~1964 年)

    土星 1 号的第一级基本上是由八枚红石--朱庇特火箭和油罐组成的。冯·布劳恩的团队直接从德国的 V-2 发展了朱庇特,这意味着土星 1 号火箭的第一级也是 V-2 的衍生物。第一级以上的一级称为 S-IV,到 20 世纪 60 年代中期,它已经被大幅修改,用一台大的发动机 J2 替换了原来的六台小发动机,S-IV 级升级成 S-IVE 级,这个改进后的土星 1 号火箭叫土星 1B 号。
    登月则需要更先进的土星 5 号火箭。土星 5 号的第一级 S-IC 有 5 台巨大的 F1 发动机集群,它们每秒钟能消耗 15 吨燃料和液氧。第二级 S-II 有 5 台 J2 发动机。第三级 S-IVB 和土星 1B 号的第二级类似,但是,土星 5 号中,单台 J2 发动机刚开始可以关小油门,进入太空后,它会重新启动加大油门。

  70. 两人结伴,三人拥挤(1964 年)

    赫鲁晓夫命令科罗廖夫在 1964 年 10 月 12 日发射的上升 1 号飞船上搭载三名宇航员。为了给第三名宇航员腾出空间,科罗廖夫的团队拆除了所有安全设备,包括弹射座椅和个人降落伞、发射逃生系统和宇航服。

  71. 月球科学的开端(1964 年)

    1959 年 3 月 3 日,NASA 发射先驱者 4 号,这是第一个发生成功的月球探测器,它非常遥远的飞越了月球。1964 年 7 月 31 日,徘徊者 7 号成功撞击了月球,并发挥了数千张照片。

  72. 天体地质学(1964~1965 年)

    尤金·舒梅克证明了亚利桑那州的巴林杰陨石坑和月球上的环形山都是由撞击事件形成的,他推断地质学(或者月球上的地质学)将是人类在另一个天体上开展的第一门野外学科。因此他在美国地质调查局(USGS)申请了一个天体地质学项目。作为该项目的首席科学家,舒梅克让地质调查局与 NASA 合作,并建议地质学家到月球上进行实地考察。
    由于阿波罗号的宇航员将在月球表面着陆,科学家宇航员进入了 NASA 第四批招募计划中。

  73. 提高航天能力(1965 年)

    1963 年 5 月 16 日,NASA 执行“水星计划”的最后一次任务,宇航员戈登·库珀(Gordon Cooper,1927~2004)在太空中待了 34 个小时后返回地球。
    一个月后,瓦列京娜·捷列什科娃(Valentina Tereshkova)驾驶东方 6 号飞船进入轨道,称为人类历史上第一位进入太空的女性。
    1965 年 3 月 18 日的第二次上升号任务中,科罗廖夫成功地送两名宇航员进入太空。本次任务中,宇航员阿列克谢·列昂诺夫(Alexey Leonov,1934~2019)第一次在太空“行走”了 12 分钟,NASA 称之为舱外活动。
    1965 年 3 月 23 日,美国宇航员维吉尔·格斯·格里森(Virgil Gus Grissom,1926~1967)和约翰·杨(John Yougn,1930~2018)围绕地球飞行了近 5 个小时。
    两个半月后,宇航员爱德华·怀特(Edward White,1930~1967)乘坐双子星座 4 号进入太空,进行了美国人的首次舱外活动。

  74. 学习回合与对接(1965~1966 年)

    载人登月任务需要完成的操作有修正路线、交会和对接。此外,飞船在太空中至少要能飞一周。

  75. 中性浮力(1966 年)

    1966 年 11 月,在准备发射双子座 12 号飞船时,宇航员巴兹·奥尔德林提前进行舱外活动训练,他运用了一项新技术,即在水下借助中性浮力进行训练。在中性浮力中,他能够准确学习如何完成舱外活动所需动作。

  76. 悲剧(1966 年)

    1966 年虽然是取得了许多航天佳绩,但它也是太空竞赛中悲剧频发的一年。
    1966 年,总设计师谢尔盖·科罗廖夫去世。
    双子星座号中的两名宇航员,艾里奥特·希和查尔斯·巴塞特,驾驶 T-38 喷气式教练机时撞上了麦克唐纳航空公司的一幢大楼,不行遇难。

  77. 阿波罗 1 号火灾(1967 年)

    1967 年 1 月 27 日,阿波罗 1 号宇航员格里森、爱德华·怀特二世和罗杰·查菲在进行 AS-204 任务的发射演练时,由于控制板后面的电线起了火花,几秒钟大火就把船舱包围了。舱内的高压让舱门仅仅扣在舱壁上,舱门不能向内开启,三名宇航员因此丧命。

  78. 重组阿波罗飞船(1967 年)

    阿波罗 1 号事故后,NASA 暂停了“阿波罗计划”。工程师重新设计了未完工的第二阶段的阿波罗飞船,给飞船增加了一个新的舱门,还增加了电力保护系统和防火材料。在太空飞行时,舱内大气是 34.5 千帕 100% 的纯氧气。但是在起飞之前的地面阶段,舱内为氧气和氮气混合的气体。

  79. 在月球上宣告和平(1967 年)

    1967 年 1 月 27 日(阿波罗 1 号悲剧的同一天),联合国发起了《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内的外层空间活动的原则条约》,现称《外层空间条约》,由美国、英国和苏联签署。自那时起,104 个缔约国严格遵循条约,和平探索宇宙,平等利用太空。

  80. 乌龟登月(1968 年)

    1968 年 9 月,苏联发射了探测器 5 号,确实载着“宇航员”执行环绕月球和返回地球的任务,这些特殊的宇航员是乌龟、粉虫和其他生物。返回过程中,探测器 5 号再次进入地球大气层时,它们处于 20 倍重力的环境中,因此没能幸存下来。

  81. 到达月球(1968 年)

    到 1968 年春天,第二阶段飞船新的指令舱测试后功能良好,因此阿波罗 7 号被计划于 10 月份执行“C 任务”:3 名宇航员在服务仓中执行近地轨道飞行,为随后宇航员在指令/服务舱和登月舱中执行近地轨道飞行的“D 任务”做准备。第三批宇航员则将执行“E 任务”。但美国人怀疑苏联即将进行绕月飞行,而登月舱准备又有延误,因此美国人有一个更大胆的计划。如果阿波罗 7 号飞行成功,那么准备这次“E 任务”的宇航员便依次向前推进,计划的阿波罗 9 号提前为阿波罗 8 号。

  82. 地出(1968 年)

    1968 年 12 月 24 日,宇航员威廉·安德斯驾驶阿波罗 8 号飞船从月球背面绕过来时,拍下了地球从月球上空升起的照片,这后来称为历史上最著名的照片之一。

  83. 彩排(1969 年)

    1969 年 3 月,阿波罗 9 号绕地飞行了 10 天,完成了两个舱之间的会合对接演练,这对登月任务至关重要。
    1969 年 5 月 18 日,阿波罗 10 号飞船到达近地轨道。5 月 22 日,斯塔福德和塞尔南驾驶登月舱(史努比),俯冲到离静海 15.6 千米的上空。

  84. 人类一大步(1969 年)

    1969 年 7 月 16 日,阿波罗 11 号飞船在肯尼迪航天中心发射升空,上面载着尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林和迈克尔·柯林斯,三天后进入月球轨道。7 月 20 日,阿姆斯特朗和奥尔德林将鹰号登月舱从哥伦比亚号指令舱分离,并降落在静海中。阿波罗 11 号是“阿波罗计划”的最后一次飞行,主要任务是登录月球,然后返回月球轨道,随哥伦比亚号返回地球。人们对这次任务最深的记忆是阿姆斯特朗登上月球时所说的一句话--“这是个人的一小步,却是人类的一大步。”;以及阿姆斯特朗给站在月球上的奥尔德林拍的标志性照片。

  85. 月球科考的开端(1969 年)

    1969 年 11 月 19 日,阿波罗 12 号发射,目的地是风暴洋(距离鹰号登月舱着陆点约 2000 千米)。宇航员安装了月面实验装置(ALSEP)。

  86. 制造月震(1969 年)

    当我们用一个物体撞击月球时,它就会产生震动,震动波可以直接传播到安放在月球表面的月震仪上。月震仪可以记录月震发生的时间、位置、强度和震源深度。通过研究月震波,科学家可以了解月球内部结构。

  87. 月球物质回收实验室(1969 年)

    阿波罗 11 号的宇航员采集了 22 公斤的月球样本,而阿波罗 12 号返回时带回了 34 公斤的样本。经过一系列分析研究后,科学家确定了月球物质的基本组成成分。

  88. 任务失败,成功返回(1970 年)

    阿波罗 13 号飞船飞行到 55 小时又 55 分钟时,一个氧气管因故障而爆炸,奥德赛号指定/服务舱严重损毁,此时,此次任务就变成了奋力让三名宇航员或者返回地球。他们不得不利用水瓶座号登月舱返回地球,水瓶座号原本的设计时维持两个宇航员在月球表面工作两天,现在,任务控制中心临时做出调整,让他能维持三个宇航员四天的时间。三位宇航员经历了四天的危险后,终于回到了地球。

  89. 重返月球(1971 年)

    1971 年 1 月 31 日,阿波罗 14 号升空,目的是探测原本应该由阿波罗 13 号来探测的弗拉·毛罗环高地。

  90. 延伸任务(1971 年)

    阿波罗 15 号是 NASA 的第一次“J 任务”,其特点是在月球上停留更长时间,机动性和科学性更强。它的着陆点是亚平宁地区的哈德利月溪。斯科特在哈德利月溪里通过电视转播给观众上了一节物理课,他把一把锤子和一根猎鹰羽毛同时扔下,果不其然,它们同时到达地面。

  91. 笛卡尔高地(1972 年)

    阿波罗 16 号是 J 阶段任务之一。他们从月球带回了高质量的地质样本,其中包括整个阿波罗计划期间收集的一些最古老的岩石样本。

  92. 前往金牛 - 利特罗峡谷的任务(1972 年)

    1972 年 12 月 11 日,阿波罗 17 号将挑战者号登月舱降落在金牛 - 利特罗峡谷,它是静海东南边沿金牛山脉中一个狭长的深谷。

  93. 阿波罗生物堆号(1972 年)

    为了研究高能重离子对生物的影响,欧洲科学家分别在阿波罗 16 和 17 号指令舱中携带了生物堆 1 号和生物堆 2 号进行试验。研究人员观察了大量暴露在高能量重离子辐射中的生物物种,包括卤虫卵、枯草芽孢杆菌孢子和拟南芥种子。研究表明,超过近地轨道的飞行可能会增加癌症、心血管疾病、白内障和其他长期身体受损的风险。

  94. 被取消的阿波罗任务(1972~1974 年)

    1970 年 1 月,阿波罗 20 号任务被取消。阿波罗 18 号和 19 号在 1970 年 9 月被取消。用于后两项发射任务的土星 5 号火箭,现在它们还在 NASA,作为展品供参观。

  95. 解开月球历史之谜(20 世纪七八十年代)

    到 20 世纪 70 年代中期,科学家们分析了阿波罗号取回样品的特征后认为,月球形成后,月壳又熔融了很长一段时间。在坚固的基岩之上,是整块有裂缝的岩石,再往上是大圆石和一些小岩石,其上覆盖着粉末状岩石构成的表层风化层。在熔融时期,重的矿物(辉石和橄榄石)深深下沉,而较轻的矿物(长石)上浮。月壳硬化后,巨大的撞击形成盆地和陨石坑,并在月壳裂开的地方流出富含铁的玄武岩岩浆。这些熔岩流在硬化之前覆盖了月海表面,因此我们通常看到的月海就是黑暗的区域。
    20 世纪 80 年代,科学家们根据阿波罗号飞船取回的样本分析结果推断出月球的起源和之前的假象不一致。人们越来越觉得 1975 年威廉·哈特曼和唐纳德·戴维斯提出的月球起源设想更合理,他们认为:地球在形成地壳、地幔和地核不久后,与一颗火星大小、刚形成相似内部分层结构的行星相撞,在撞击过程中,地球从这两颗行星的核心获得了大部分的铁,并快速旋转,而它们的地幔和地壳物质形成了月球。

  96. 研究月球资源(20 世纪八九十年代)

    科学家通过“阿波罗计划”认识到,月壳是由各种形式的硅酸盐组成的,其中含有硅和氧,另外,铁、镁、钛、钙、铝和锰的含量也很丰富。因此,科学家意识到,人类可以在月球表面获取金属、矿物和氧气,这意味着可以在月球上建立重工业。

  97. 月球勘探者探测器(1998 年)

    1998 年 1 月 7 日,月球勘探者探测器开始探月任务。月球勘探者探测器在克莱门汀探测到可能存在水的地方探测到了氢,因此可以推测,月球两极的风化层中含有大量的水。

  98. 新一代月球探测器(2003~2013 年)

    21 世纪初期是无人驾驶的月球科学探测的繁荣时期。

    • 2003 年,欧洲航天局(ESA)的斯玛特 1 号
    • 2003 年,NASA 启动了阿尔忒弥斯任务
    • 2003 年,中国、印度和日本都进行了月球探测任务
    • 2007 年 10 月,中国发射了嫦娥 1 号月球探测器,6 年后发射的嫦娥 3 号着陆器把月球车送上了月球表面
    • 2008 年,印度发射了月船 1 号探测器
    • 2009 年,NASA 发射了月球勘测轨道飞行器
    • 2011 年,美国发射了圣杯号月球探测器
    • 2013 年,NASA 发射了月球大气及尘埃环境探测器
  99. 准备新任务(2018 年)

    2018 年,几项探月任务都在准备中:印度的月船 2 号;中国嫦娥 5 号月球样本采集任务;还有 NASA 新的运载火箭--太空发射系统首次试飞。这些准备中的任务和私人公司宣布的即将进行的探月项目都表明,长期以来关于月球起源的问题的答案即将揭晓。

  100. 建设月球基础设施(2019~2044 年)

    人类再次登月的时间还很难预测,但 21 世纪 30 年代会有很多人登陆月球,届时 ESA 将计划建造“月球村”。到 2040 年,月球村可容纳 100 名科学家,将拥有可再生的生命维持系统、防高压防尘的太空服,太空服还要配备先进的手套,不过这种手套现在还没发明出来。