神秘的月球背面

1609年，伽利略用望远镜观测月球，指出月面上存在暗色和浅色区域，1840年，第一张月球照片被美国人德雷珀拍摄下来。但是，不管是伽利略用望远镜看到的月球，还是德雷珀用相机拍摄的月球，都只是月球的正面，在地球上，人们永远看不到月球全部背面的样子。这是因为月球以椭圆轨道绕地球公转的周期与月球的自转周期正好相同，所以人们在地球上看不见月球背面的全部。但是，月球还存在一种叫“天平动”的天文现象，使人们在地球上能看见的月面约占总月面的59%，其余41%看不见。

月球表面有明亮的部分和阴暗的区域，从总体上区分，亮区是高地，暗区是月海。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”。而月海实际上是宽广的平原或盆地，一滴水也没有。月球上共有22个月海，其中19个分布在正面，约占整个正面半球表面积的一半;月球背面有着密集的陨石坑，只有3个月海分布在背面，高地面积占据了绝对优势。

1959年10月，苏联的月球3号探测器传回月球背面的第一张照片;1968年12月，美国阿波罗8号任务是载人绕月航行，这是人类首度亲眼看见月球背面。由于月球背面布满了巨大的陨石坑，在当时的技术条件下，根本无法在月球背面着陆。更危险的是，航天器在月球背面着陆时，会和地球的无线电通信暂时中断，失去和地球的联系。

月球背面包含了许多至今未解的谜题。从目前人类获得的信息来看，它没有外星生物，也没有秘密基地，却拥有比这些更难以捉摸的难题等待我们去探索。

月球正面（左圖）比背面（右图）有更多暗色月海（供图 / 侯军）

月球的地质构造

跟地球一样，月球内部也具有层圈结构，从中心到月表，月球依次可分为月核、月幔和月壳三层圈。各圈层的厚度划分主要是根据月震波波速的变化得来的。在月壳中，月震波波速是连续平稳过渡的，但在月壳与月幔交界处，月震波波速发生突变。据阿波罗月震仪探测表明，在距月球表面深65千米处，月震波波速从7千米/秒增加到8千米/秒，说明月壳-月幔界面的月震波波速不是连续的。据此数据，科学家推断月壳的平均厚度约为65千米。一般情况下，正面月壳的厚度平均约为50千米，背面月壳厚度平均约为74千米。

月壳之下是月幔。月幔的范围至少可以延续至1000千米的深度，月幔被分为上月幔、下月幔和衰减带。上、下月幔的界面在约500千米深度处，而下月幔与衰减带界面的深度约为1000千米。在约1000千米的深度，岩石发生了部分熔融，是深月震的发源地。

从月球表面约1000千米以下的月球中心区域称为月核，它厚约700千米，温度可达800℃。

月球上的资源

人类探月的最终目标是在月球建立永久基地，通过开发并利用月球上的资源，为人类社会可持续发展提供资源储备，为人类开发太空资源、拓展生存空间起到支撑作用。然而，月球上到底有什么可以为人们所利用的资源呢？

首先，最容易想到的就是太阳能。月球上的太阳能和地球上的不一样，月球上的白天相当于14个地球日。由于月球表面没有大气层，更没有雨、雪等天气现象，太阳辐射可以长驱直入，所以太阳能的能量密度比地球大得多。利用太阳能，可以为月球上的探测器和月球基地提供持续的能源。有科学家提出一种设想，在月球表面铺设巨大的太阳能电池板，以捕捉太阳能量，再以激光和微波的方式传送给地球上的接收站，为全世界提供能源。

月球内部结构示意图

人类探月的最终目标是在月球建立永久基地

除了丰富的太阳能之外，在月壤中还富集了大量的氦-3。地球上天然的氦-3很少，总量不过几千克，用氢的同位素氚蜕变为氦-3，也只不过10～20千克。科学家从对月球探测到的数据中研究分析，估计整个月球的月壤中氦-3的含量至少有100多万吨！而100吨的氦-3就可以满足地球上1整年的能源需求，所以即使月球蕴藏氦-3约为100万吨，也可满足全球数千年的电力需要！

另外，月球确实蕴藏有极其丰富的矿产资源，如稀土、铀、钍、钾、钛、铁、磷等。可见，月球将是未来人类资源可持续开发与利用的宝库之一。

延伸阅读：发生在月球上的地震叫月震。1969年美国宇航员乘阿波罗11号飞船首次踏上了月球，并在月球上架设了1台月震仪。其后，阿波罗12、14、15、16和17号又相继把月震仪再次带上月球，从而组成了一个测震网。

（责任编辑/岳萌）