为什么要探索月球？

简评：从 1972 年开始，人类再也没有回来，这是我们唯一到过的外面的世界。

许多人认为月亮只是天空中灰色的岩石球体。令人惊讶的是，许多科学家也都认同这一观点。因此，这篇文章是为了总结月球的巨大科学和探索价值。

我们为什么要探索月球？

据说，在月球上行走的阿波罗宇航员脚印仍在那里，因为那里真空环境，让登月的痕迹保留数年。这是一笔宝贵的科学财富。

太阳系中，地球和月亮被各种小行星、彗星轰炸，但由于地球环境变迁，各种陨石坑在地球上已经难寻踪迹。但是，月球没有这种异化过程，它的大部分陨石坑在稳定的条件向保存了数百万年，通过月球陨石坑，科学家们可以寻找到太阳系过去的历史。

月球缺少构造运动（tectonic activity）。因此，自月球形成以来，它的内部结构得到了很好的保存，这为科学家提供了一个了解行星内部形态的机会。研究撞击形成的月球山脉，使科学家们可以窥见月球内部，而月之暗面也是如此，月球的黑暗区域是从活跃的月球火山活动生成的凝固熔岩平原。

不仅仅是科学，月球还具有技术和经济价值。在过去的二十年中，NASA 和 ISRO 航天器在月球两极发现了冰。这为未来人类月球居住提供了可能。

此外，月球对于宇航员来讲是很好的试验场，可以研究太空辐射以及微陨石坠落对太空长期居住的影响。如果人类想去火星，月球就应该更好地利用起来。

探月的简史和未来之路

几个世纪以来，望远镜一直是观月前沿手段。伽利略最早通过望远镜看到月球的陨石坑、高山低谷。1957 年太空时代的来临，人类把绕月探测器送上太空，用高分辨率对这些特征进行成像和制图。

在 1960 年代，美国国家航空航天局（NASA）派出了 Ranger 系列飞船，勇闯月球！一个秋天就寄回了 15000 多张照片，这些照片告诉我们，月球到处都是陨石坑，大大小小布满了月球表面，哪些地方坑多哪些地方坑少，这些信息帮助 NASA 为阿波罗宇航员选择安全的着陆点。

大约在同一时间，苏联轨道飞行器 Luna 10 揭示了月球重力场的局部变化。这些异常现象会导致航天器撞月。后来，美国宇航局分别于 1998 年和 2011 年发射了月球探测仪和双 GRAIL 轨道器，制作了详细的月球重力图。这些地图帮助科学家看到了月球表面以外的特征，并更好地了解了月球的结构。

1969 年至 1972 年，有 12 位 NASA 宇航员在月球上行走。阿波罗的科学实验提供了有关月球如何形成，月球是否具有磁场，火山活动性质等方面的开拓性知识。

从那以后，人类再也没有回来，而且月亮是我们访问过的地球之外唯一的世界。2013 年，NASA 发射了 LADEE 轨道器，以探测月球周围的尘埃环境，从而帮助评估其对未来宇航员和人类住的威胁。

中国已成功在月球上登陆了两架航天器，2013 年是嫦娥三号，2019 年嫦娥四号。中国是本世纪唯一一个在月球上成功登陆飞行器的国家，之前以色列和印度都失败了。

娥四号是世界上第一个登录月球远点的飞行器，那里更少被地球（信号）干扰，那里有着更巨大的射电天文学（无线电天文学）潜力。

嫦娥四号和月兔2号，在月球南极的艾特肯盆地，这里是月球最深的陨石坑，探索者月球的过去。这个古老之地为科学家们探索 40 亿年前的早期太阳系提供者线索。（这也是为什么往往月球探测，艾特肯盆地样本成功返回地球，是最高优先级任务。这些样本为未来十年的太空探索提供者重要依据和方向性参考）

月球上的水

在 21 世纪，探索月球的重点在于月球的殖民，美国宇航局于 2009 年发射了月球侦察轨道器，传回了迄今为止最高分辨率的月球地图[1]、温度等信息。庞大的数据可以支撑所有的现代登月计划。而这一次，人类想要征服月球的南极，那里有水！

2019 年发射的 Chandrayaan 2 号轨道飞行器正在量化月球两极上的水冰量并将其绘制成地图[2]。

月球有多少水？

根据 ISRO（印度航天局）的 Chandrayaan 1 轨道飞行器和 NASA 的月球侦察轨道飞行器上的雷达的远程观测，科学家估计月球两极可容纳超过 6000 亿公斤的冰水，足以填满至少 24 万个标准大小的游泳池。

月球科学与学界一致认为，可以利用月球两极上的水冰为未来的栖息地提供动力。但是在规划月球栖息地之前，我们需要把科技树点出来：

• 月球极地上登陆和穿越山丘群带地形的能力
• 在寒冷的冰域中工作的能力
• 无需使用阳光或地球通讯

NASA 定于 2023 年发射飞行器，探索月之暗面的陨石坑，制作高分辨率的水冰图并对其进行探测。

月球的起源

月亮从哪里来？月球的起源是行星科学中的一个基础问题。美国和苏联航天员，从月球带走了 383 公斤的岩石和土壤样本。即使在今天，这些样本仍在世界各地的实验室中被分析。实际上，科学家认为地球和月球可能有共同的起源[3]。

但这些样本都采自于类似的地区，不能代表整个月球。为了解开这些基本的奥秘，需要从月球上获得更多的样本，包括进入月球表面以下的更多原始岩石和获取月球极的水。

英文原文：https://jatan.space/why-explore-the-moon/

园长：太空探索和赛博朋克一样，都让我着迷。