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和月老师的爱情故事

​飞翔的叶子 石头科普工作室 2023-12-27



望远镜照亮了神秘的夜

科学家悟明了探索之心

中秋佳节

写一篇送给月亮的散文诗

我的爱恋很长,但也很短


要说与你相识,至少要从甲骨文说起(图1)。你的名字就像我看着你发呆的眼睛,这算不算与你相遇是我命中注定?

图1 甲骨文“月”。古人发现月亮有圆缺变化,月满时短,月缺时长,遂以残缺的圆形即半圆代表月亮。

不久之前,我收了一个小弟(尧),他为我设了司天官。这些天文学家很聪明,根据你的阴晴圆缺就得出了“朔望”概念。或许是是你也对我有心意,尽管我们离的很远,但是你总能点拨我新知识。你引起的潮汐,培养了我的习性,你教授的历法,指导我耕种和收割。所以我给了你新的名字——“月老师”。

来自东方的神秘古国对你绝对是一往情深,不仅在历法上颇有建树,更有内涵丰富的月亮文学,算得上文理两开花。据说每一位流水线工人,8岁就能熟背唐诗三百首,尤其是写给你的诗。

那一晚,杜甫和无法返乡的工人一样孤独,说:“看到你真像回到老家一样啊!”(露从今夜白,月是故乡明)。那一晚,失意的公务员张若虚在想人生的终极问题:“月老师啊,你究竟从哪里来?我又将到哪里去呢?”(江畔何人初见月,江月何年初照人?)。类似问题,李白也问过:“青天有月来几时,我今停杯一问之?”。可惜声波不能在真空中传播,显然月老师没有听到。大诗人说:“你不回答算了,反正不影响我开心”(唯愿当歌对酒时,月光长照金樽里)。





眺月:只可远观,不可亵玩

月亮究竟是什么呢?历史告诉我们,之后几百年的知识分子都忙着背书、考公、写文章,没人去问清楚。但没关系,我会出手的。

1609年,我悄悄安排一位老头改进荷兰人(汉斯·利珀希,1608)的望远镜。没曾想,老头不仅理论功底深厚,动手能力也很强,只花了三个月时间,就制成了一台倍率为20的“天文望远镜”。这个老头是谁呢?没错,就是那个做重力实验的伽利略(图2)。

图2 比萨斜塔重力实验的教材封面。后经历史学家考证,没有任何证据表明伽利略做过这一实验。

大大小小的凹坑和山脉。于是,他把边缘突出的圆状命名为“环形山”,而平坦的黑暗区域称之为“月海”(图3)。听这个名字,有山就算了,月球还有海?开玩笑,那时的人坚信有月球人呢。比如:18世纪末的德国天文学家施罗特,他认为在月球的极地地区泛亮光的地方是暮光,甚至称找到了月球人的城市、商业中心甚至农场。甚至到了21世纪,还有一群人探讨如何剿灭月球背后的外星人基地(一说是希特勒的碉堡)。

图3 《星际信使》封面(左,1610年)以及数值伽利略通过望远镜观察月球表面时绘制的月球正面粗糙不平的地貌和遍布的环形山(右)|来源行星事务所

我当然不会只满足于远眺你的脸庞。为了追求你,我托乔治·梅里爱导演在1902年为我们拍了第一部科幻电影《月球之旅》(图4),里面穿着像绿色昆虫的外星人真的好滑稽,不知你还记否?

图4 《月球之旅》海报。该片是科幻电影的开山之作,灵感来源于儒勒·凡尔纳的小说《从地球到月球》和H·G·威尔斯的小说《最早登上月球的人》。






近月:只为在人群中多看你一眼

要说真正走近你,还得从探测器时代说起。

众所周知,有备而无患,恋爱也和太空竞赛一样。到了 50年代,火箭技术已准备就绪。班里两个科技优等生——美国和苏联,他们谁都不服谁。于是他们打赌:看看谁能先帮我完成这个愿望?

1957年10月4日,第一颗人造地球卫星——苏联斯普尼克1号成功进入地球轨道,标志着人类跨进太空时代。美国,我的另一个科技优等生,好胜心一下就起来了:“你有的,我也必须有!” 

1958年春天,我正式向你发起猛烈攻势。由于航天水平的有限,美苏发射的月球探测器都像“炮弹”一样,要么从你身边飞过,远远看上一眼;要么就一头撞向你。当年下半年,美苏争相发射了先驱者0到3号和月球1A到1C号,均发射失败,失败率高得惊人。不过俗话说的好:失败是成功他妈。我想他们已经从失败中摸索出了一些诀窍。

你知道的,相对于结果,我更喜欢过程。因为结果意味着秋天要结束,冬天快到来。所以在飞船试验这段时间里,每一天我都是幸福的。

1959年1月4日,苏联的月球1号首次从距离你表面5000多千米处飞过,并拿到了你的磁场、宇宙射线等数据。比美国的“先锋4号”早了两个多月。

1959年9月13日,刻有镰刀锤子的五边形徽章的月球2号冲向了你。一个更激情的说法是:“人类首个落在月球上的物体”。

仅仅半个月后,苏联的月球3号又创造了另一项纪录——首次获得你的背面图片(图5)。要知道,因为月球的自转和公转周期相同(“潮汐锁定”,图6),我在此之前从来没有见过你的背面长什么样子。有传闻说,美国高层对此大为震惊,当“月球3号”的复制品赴墨西哥展出时,中情局特工曾暗地里拆开展品,就为了搞懂苏联到底有什么“黑科技”。

图5 为纪念苏联拍到月球背面的第一张影像发行的邮票(左);当时传回的第一张月球背面影像(右)| 图片来源:

http://mentallandscape.com/C_CatalogMoon.htm

图6 “潮汐锁定”的原理图解。潮汐锁定使月球永远以同一面朝向着地球。

苏联显然没有给美国任何喘息的机会。1961年4月12日,苏联宇航员尤里·加加林(1934-1968)搭乘东方1号飞船升空,成为了第一个进入太空的人(图7)。

图7 是苏联航天员尤里·阿列克谢耶维奇·加加林,是第一个进入太空的人类。






绕月:近水楼台先得月

短短四年,苏联就取得了人造卫星、月球探测和载人飞船三连胜。而此时,美国只有先驱者4号完成了一次6万km的弹道飞行,远不如月球1号,所以赫鲁晓夫说它像“飞行的跳蚤”。这加深了美国在太空竞赛中落后的恐惧:“大家都是一个鼻子两个眼,他苏联可以完成,我们也可以!”

于是,1961年5月,美国总统约翰.肯尼迪表态:“10年内,将把一个美国人送到你身边!”次年9月,肯尼迪发表了著名演讲《我们决定登月》(原名We Choose to Go to the Moon) ——“我们选择去月球,不是因为它很容易,而是因为它很难。”(图8)此后,美国举国上下都投入到名为“阿波罗”的载人登月计划中。

图8 美国前总统肯尼迪1962年在得克萨斯州赖斯大学的经典演讲《我们决定登月》。次年,肯尼迪遭到暗杀身亡,但阿波罗计划继续进行。

美国设立3个载人登月的先行计划:“徘徊者”尝试近距离拍照(1961-1965年),“勘测者”在月面实施软着陆(1966-1968年),“月球轨道器”进入绕月轨道(1966-1967年),为未来的登月任务拍照选址。徘徊者7-9号成功拍摄并传回大量月球表面的高清照片。这些细节照片为后来美国的探测器软着陆提供了保障。

1966年春天,苏联的“月球9号”探测器第一次软着陆于月球表面(图9)。拍摄了首张月表全景照片。1966年5月30日,美国勘测者1号成功着陆于风暴洋,停留6周,并发回11237幅图片。每一次接近都让我进一步了解你。在这之前,我认为你的表面可能太过松软,任何物体落在你表面都会陷进去。

图9 首个实现月面软着陆的“月球9号”探测器的模型

1966年4月3日,苏联“月球10号”首次完成绕月飞行。只是这一次,苏联已经略显仓促了——为了抢在美国之前实现绕月,苏联首个绕月卫星简陋到连照相机都没装,只在月球附近发回《国际歌》信号,并在苏共党代会上播放。同年8月14日,美国的月球轨道器1号也入轨成功。接下来,苏联为了证明自己是“地表最强科技”,又发射了一个携带机械臂和测力计的花瓣式着陆器“月球13号”,以及另外3颗绕月卫星“月球11号”、“月球12号”和“月球14号”。可是,对于是否实施载人登月,苏联高层一直在无休止的争吵,以至于没有全力收集月球资料。比如:苏联只有一颗绕月卫星“月球12号”拍摄到照片,并且照片质量很差。所以说,其实从一开始就注定了苏联载人探月计划的失败命运。

1967年夏,由于领导人的好大喜功苏联高层选择强行发射检查不合格的“飞船联盟1号”。苏联第一次载人飞行竟让宇航员科马洛夫活活摔死(图10)。这次失败使苏联放慢了载人登月的脚步,重新进行无人飞船实验。相比之下,美国宇航局的双子星座号计划进展就十分顺利(1965年3月-1966年11月),一共发射了10艘两人驾驶的双子星座号飞船,验证了载人飞船变轨道飞行、交会与对接、舱外活动等技术。

图10 科马洛夫与“联盟一号”飞船残骸。科马洛夫在出发前就被告知飞船存在结构性问题,但也只能选择服从命令。

1968年9月21日,苏联的无人绕月飞船“探测器5号”,“探测器7号”顺利完成任务。看似进展顺利,但正所谓“先人一步步步先,慢人一招招招慢”。苏联的传统功夫“点到为止”终究败给了“杀伐果断,不讲武德”的美国人。

1968年12月24日,阿波罗8号将3名航天员送入轨道,完成了人类历史上第一次载人绕月飞行(图11)。突如其来的“偷袭”让苏联彻底打乱阵脚。以至于匆忙赶制的N1登月火箭在第一级未做整体试车的情况下,就被推上发射台,4次试射全部爆炸。苏联最终没能把跃跃欲试的宇航员送去月球,只能看着“阿波罗8号”和月球的合影叹息。惨痛的教训告诉我们,做任何事都要脚踏实地,稳打稳扎,切不可被短暂的胜利冲昏头脑。

图11 《地出》(Earthrise)当“阿波罗8号”飞到月球暗面时,宇航员比尔·安德斯拍摄的地球。来源:NASA/AFP/GettyImages

“阿波罗8号”的成功让美国抢到了先机,接下来的“阿波罗9号”和“阿波罗10号”又分别对登月的各个环节进行了演练。他说:“我双手插兜,不知道什么是对手”。






登月:短暂的热恋



1968年,为了迎接最后的胜利,库布里克提前一年为我们拍摄《2001太空漫游》(图12)。但库布里克是一名以强调细节真实著称的导演,为了还原完美的场景,他坚持把摄影棚设在月球。

图12 《2001太空漫游》海报。这部作品成功预言了平板电脑,视频通话,人工智能等50年后的科技,被誉为“现代科幻电影技术的里程碑”,在1968年就畅想了人类征服月球后在太空随意穿梭的场景。

1969年7月20日,我与你最重要的日子。在历经两次计算机报警和长时间的悬停避障之后,下降级仅剩30秒燃料的“阿波罗”11号登月舱,在月球静海着陆。3小时后,第一个人类脚印落在月面上。

“那一晚你真美,风也温柔”。就像《2001太空漫游》剧情那样,我们的爱情就这么顺理成章地开始了。那一晚,我送了你一章小小的纪念牌:“公元1969年7月,来自行星地球的人类首次踏上月球。我们代表全人类和平来此。”

为了每时每刻都能和你联系,从“阿波罗12号”开始,我都会给你装上名叫ALSEP系统(“阿波罗月球表面实验包”,图13)的自动仪器站(包括月震仪、激光反射镜和太阳风收集装置在内的多种地质学装置),他能在每次登陆地点的环境进行至少持续一年时间的探测并将数据发回地球)。

图13 阿波罗16号宇航员正在安装ALSEP系统中的月面强磁计。

相聚的时间总是短暂的,所以我珍惜和你的每一次相遇。我给“阿波罗14号”备上有全套工具的手推车,给15号、16号和17号配备了可供双人乘坐的电动月球车(动图14),只为了感受你的每一寸肌肤,再把你送我的月壤礼物带回家珍藏。

图14 电动月球车也叫“漫游者”月球车,可以帮助宇航员运送探测设备、月壤和岩石。

热恋是真的甜蜜啊,脑海里全是我们之间的趣事。人类首位登月科学家你还记得吗?那是一位地质学家(哈里森·施密特,1935-),他在你的表面上发现了“橙红色月壤”现象。“阿波罗13号”飞船还记得吗?那是 “三名宇航员在氧气罐爆炸、太空船严重毁损的情况下竟成功返回地球”的传奇故事。……往事浮现心头,公众号字数限制,只恨不得详述。

1972年12月11日,阿波罗17号完成了人类迄今为止的最后一次登月任务,我们的恋爱就这样悄无声息,戛然而止(图15)。和其他来来往往的恋人一样,爱情最终败给了现实。看来即使是美国人,没有了dollar,也承担不起不对等的爱。

图15 微信启动页面背景是著名的《蓝色弹珠》,是阿波罗17号飞船的宇航员1972年12月7日在太空中拍摄的地球。

1976年8月18日,苏联月球24号无人机带回了你最后的礼物(170克月壤)。

1977年,阿波罗任务安装的四台月震仪和一台重力仪全部终止工作。我和你彻底失去联系。

短短的10年里,我曾将19台着陆器,5台月球车,12个宇航员安全送达你的身边(图16)。当我与你狂热的爱恋落下了帷幕。巨大的“土星5号”火箭和N1火箭如同中生代的恐龙一般,轰鸣、熄灭,走入历史一去不返,我将用余生遥望天际那轮承载着记忆和梦想的你。

图16 人类目前为止成功的月球正面软着陆任务统计。



写给月老师的信:

亲爱的月:

许久不见,甚是想念。自上次分别,已有50载。

白云苍狗,沧海桑田。世界已经不同与往日,这是一个令人迷惑的时代。互联网和虚拟经济高速发展,但究竟为人类带来了什么?是网上购物的便利?是短视频的短暂欢娱?新的科技再没有拓展人类的生存空间。

那次登月后,所有人类都觉得太空漫游的时代近在咫尺。他们夸下海口说,很快将在月球建立基地,探索外太空。但我等了几十年,只有无尽的沉寂。

幸运的是,嫦娥四号最近拍回了你背面的照片,嫦娥五号又带回了你的礼物(1731克月样)。就在上周,推迟数次的阿尔忒弥斯-1也终于带回了你的最新消息。中国说“2030将完成载人登月”,美国说 “2025之后将要建立月球基地”。

我们何时能重逢呢?


祝好!

“我”

2022年12月19日




我与月亮,是一曲充满希望、探索和发现的恋歌。岁月悠悠、流转久长,代代仰望明月的中国人,都在对月诉说各自的时代爱语。

十月一号,《星河月影,嫦娥五号——我与月的爱情信使》,为您讲述嫦娥五号的探月故事。





友情链接:

乔治·梅里爱【法】.《月球之旅》. https://www.bilibili.com/video/BV1F4411Z7YB,1902

斯坦利·库布里克【美】.《2001太空漫游》. https://www.bilibili.com/bangumi/play/ss29040,1968

约翰·肯尼迪【美】.《我们选择登月》. https://www.bilibili.com/video/BV1dx41147hb,1962

《人类月球探测大事记:1959年—2007年》. http://www.gov.cn/jrzg/2007-10/24/content_784781.htm ,2007,新华社

中国国家航天局:http://www.cnsa.gov.cn/

Soviet Space History: http://mentallandscape.com/

The Lunar Sample Compendium: https://curator.jsc.nasa.gov/lunar/lsc/index.cfm

NASA(美国国家宇航局):https://www.nasa.gov/



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撰稿:飞翔的叶子

美编:可然

 DR.STONE · 致力于地球和空间科学科普


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