应该很多人都知道地月之间的距离是38万公里。不过，你在实际观察中，也会发现月球有的时候大，有的时候小。要知道月球是不会自己变大变小的，因此，我们看到月球时大时效的原因其实是月球相对地球的远近不同。靠得近一点时，看到的就比较大，远一些，看到的就比较小。这其实是因为月球绕着地球的轨道并非是圆形的，而是椭圆的。月亮距离地球最近时只有35.7万千米，月球距离地球最远时可以达到40.6万千米。我们熟知的其实是平均距离，大概是38.5万千米。可以说，相对于地球和月球自身的尺寸来说，地月之间的距离是相当大。

因此，要测量地月之间的距离其实是一件很困难的事情。除了理论计算，我们是如何能够知道地月之间的距离的呢？如果用测量的方法，又有哪些具体的办法呢？今天，我们就来聊一聊这个问题。

测量地月之间的距离

实际上，天文测距在天文学界是一个非常常见的问题，测距的方法也有多种多样。比如：三角测量法，光谱法，激光测距法。要知道，测量地月之间的距离不仅仅是我们现代人才做得到，古代人一样可以做得到。所以，我们先来介绍一下古人的测量的方法。曾经有个叫做伊巴谷的古希腊天文学家，他发明了很多精巧的观测仪器。

为了测量地月距离，他假定太阳光是平行光。然后通过在两个不同的地点对日全食进行观测，分别是在土耳其和亚历山大城。

在土耳其看到的是日全食的景象，而到了亚历山大城则观测到的是日偏食，其中月球遮挡住了五分之四的太阳面积。

这就能够推算出月球的视差，所谓视差就是相距目标物较远的两个不同的观测点，观测这个目标物所产生的方向差异，两个观测点和目标物会构成一个夹角，也就是视差角。有了视差就能构造出一个相似三角形，再利用平面几何的方法计算出地月距离是37万千米，可以说，这已经和我们目前测到的数值比较接近了。

伊巴谷的方法实际上只是一个近似，并不能得到一个比较精准的数值。那如何才能得到一个比较准确的测量数值呢？如果是我们日常生活中进行测距，一般来说会有尺子，但是我们上哪找这么长的尺子？即使有这么长的尺子，我们也没办法拿着这把尺子来进行测量。那有没有可以代替尺子，而且也不需要我们用手拿的测距工具呢？答案是：用激光。说白了，就是利用激光来回跑一趟，然后通过时间*光速=距离，就可以得到地月之间的距离了。

阿波罗登月后，在月球上安装了一系列的测量设备和镜面仪器，人类通过在地球上发射激光后，就可以测定月地的距离。

通过光来测算啊，大致原理是光发射到反射总共多少秒，乘以光速除以二就可以得到距离了。

激光测距法，人类第一次登上月球时，科学家在月球上放了一面反射镜，通过激光在地球和月球来回来推测距离。

使三角测量光谱学和激光测距，科学已经使些不断推测和计算地球和月球之间距离。

月球的正面与背面: 正面:

背面:http://hiphotos.baidu.com/eriol1987/pic/item/ddff85359fbaf71191ef3960.jpg 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。 轨道资料 平均轨道半径 384,400千米 轨道偏心率 0.0549 近地点距离 363,300千米 远地点距离 405,500千米 平均公转周期 27天7小时43分11.559秒 平均公转速度 1.023千米/秒 轨道倾角 在28.58°与18.28°之间变化 (与黄道面的交角为5.145°) 升交点赤经 125.08° 近地点辐角 318.15° 物理特征 赤道直径 3,476.2 千米 两极直径 3,472.0 千米 扁率 0.0012 表面面积 3.976×107平方千米 扁率 0.0012 体积 2.199×1010 立方千米 质量 7.349×1022 千克 平均密度 水的3.350倍 赤道重力加速度 1.62 m/s2 地球的1/6 逃逸速度 2.38千米/秒 自转周期 27天7小时43分11.559秒 （同步自转） 自转速度 16.655 米/秒（于赤道） 自转轴倾角 在3.60°与6.69°之间变化 (与黄道的交角为1.5424°) 反照率 0.12 满月时视星等 -12.74 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著地球。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）保持著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； 月球的周期 名称 Value (d) 定义 恒星月 27.321 661 相对于背景恒星 朔望月 29.530 588 相对于太阳（月相） 分点月 27.321 582 相对于春分点 近点月 27.554 550 相对于近地点 交点月 27.212 220 相对于升交点 月球轨道的其它特征 名称 数值 (d) 定义 默冬章 (repeat phase/day) 19 年 平均月地距离 ~384 400 千米 近地点距离 ~364 397 千米 远地点距离 ~406 731 千米 轨道平均偏心率 0.0549003 交点退行周期 18.61 年 近地点运动周期 8.85 年 食年 346.6 天 沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天 轨道与黄道的平均倾角 5°9' 月球赤道与黄道的平均倾角 1°32' 人类登月探索： 第一件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器月球2号，它于1959年9月14日撞向月面。月球3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。月球9号则是第一艘在月球软著陆的登陆器，它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。另外，月球10号于1966年3月31日成功入轨，成为月球第一颗人造卫星。 在冷战期间，美利坚合众国和前苏联一直希望在太空科技领先对方。这场太空竞赛在1969年7月20日第一名人类登陆月球时进入高潮。美利坚合众国阿波罗11号的指令长尼尔·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人，而尤金·塞尔南则是最后一个站立在月球上的人，他是1972年12月阿波罗17号任务的成员。参看: 月球宇航员列表 阿波罗11号的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表面，以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。 牌匾上绘有地球的两面，并有三名太空人及当时美利坚合众国总统尼克逊的签署。 6次的太阳神任务及3次无人月球号任务（月球16、20、24号）把月球上的岩石及土壤样本带回地球。 在2004年2月，美利坚合众国总统乔治·沃克·布什提出于2021年前派人重新登月。欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球。欧洲的Smart 1探测器于2003年9月27日升空，并于2004年11月15日进入绕月轨道。它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。 中华人民共和国亦积极开展探月计划，并寻求开采月球资源的可行性，尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。有关中华人民共和国探月计划，见嫦娥工程条目。 日本及印度亦不甘后人。日本已初步订出未来探月的任务。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。印度则会先发射无人绕月探测器Chandrayan。 有关月亮的神话： 在中华人民共和国古代神话中，关于月亮的故事数不胜数。在古希腊神话中，月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯，她是太阳神阿波罗的孪生妹妹，同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好象弯弯的月牙儿，象征着阿尔忒弥斯的神弓。 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。 周期173日。 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 这个名字是伽利略起的。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“月海”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。 从何而来？---月球形成之迷 月球是外星人的宇宙飞船：这并非无稽之谈，因为科学的动力就在于大胆的想象，没有创见就不会有新的突破，爱因斯坦提出的相对论当时又何尝不是无稽之谈。而中国人在科学上欠缺的正是这种大胆的创见。 我们为什么总看不到月球的背面 月球总以一个面对着地球.是因为月球的自传和公转周期是相同的.(27.32166日) 要理解这一现象,你可以做一个实验.画一个圆,标出正东西南北方向.你站在圆心(代表地球),再找一个朋友,站在圆上,让他面部朝前(即不扭动脖子),沿着圆逆时针挪动,要求他在沿着圆挪动的时候,保持面部始终朝向圆心,也就是你.那么这样一个过程就基本模拟了月亮饶地球转动的过程. 很明显,在这样一个过程中,你的朋友始终是一个面(前面)面向你.下面理解为什么在这样一个过程中,公转周期等于自转周期. 你的朋友从你的正北方出发,绕着你转动,再一次出现在正北方的时候,他就完成了一个公转周期.(类似于月亮饶地球公转一周的时间.) 下面看看他的自转时间是多少.我们不妨还设定当你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南时的姿态为初始姿态..然后我们就可以发现当你的朋友逆时针挪动到你的正西方位置时,他的自转姿态就发生了逆时针90度的旋转.(如果你的朋友在过程中不"自转"的话,那么当他在此位置时,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而实际实验时你的朋友在此位置却是朝向正东方向,所以他相对与初始位置逆时针绕自己旋转了90度. 类似地,当他走到你的正南方向时,他相对于初始姿态自传了180度.当他走到你的正东方向时,他相对于初始姿态自传了270度.当他再次走到你的正北方向时,他相对于初始姿态自传了360度.也就是说他完成了一个自转周期. 因为完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程,所以从时间上来看,这个自转周期就等于公转周期.因为在整个过程中,你的朋友总是以身体面部朝向你,也就是说,月亮总是以一个面朝向地球. 广寒宫——月球 每当夜幕降临，一轮明月升上夜空，清澈的月光洒满大地，让人产生无数情思遐想。文人墨客更是对月亮倍加青睐，唐代诗人张若虚的“江上何人初见月，江月何年初照人”，还有宋代文学家苏轼的“明月几时有，把酒问青天”，都可称得上是脍炙人口的咏月佳句。 月球俗称月亮，也称太阴。在中国古代神话中，关于月亮的故事数不胜数。古希腊神话中，月亮女神的名字叫阿尔特弥斯，同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好象弯弯的娥眉，同时象征着阿尔特弥斯的神弓。 皓月当空，我们能够清楚地看到它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。 最深的环形山是牛顿环形山，深达8788公里。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。 月球的形成有以下几个观点。 一.分裂说。这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年，著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出，月球本来是地球的一部分，后来由于地球转速太快，把地球上一部分物质抛了出去，这些物质脱离地球后形成了月球，而遗留在地球上的大坑，就是现在的太平洋。这一观点很快就收到了一些人的反对。他们认为，以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说，如果月球是地球抛出去的，那麽二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，发现二者相差非常远。 二.俘获说。这种假设认为，月球本来只是太阳系中的一颗小行星，有一次，因为运行到地球附近，被地球的引力所俘获，从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为，地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起，久而久之，吸积的东西越来越多，最终形成了月球。但也有人指出，向月球这样大的星球，地球恐怕没有那麽大的力量能将它俘获。 三.同源说。这一假设认为，地球和月球都是太阳系中浮动的星云，经过旋转和吸积，同时形成星体。在吸积过程中，地球比月球相应要快一点，成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，人们发现月球要比地球古老得多。有人认为，月球年龄至少应在70亿年左右。 四.大碰撞说。这是近年来关于月球成因的新假设。1986年3月20日，在休士顿约翰逊空间中心召开的月亮和行星讨论会上，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的本兹、斯莱特里和哈佛大学史密斯天体物理中心的卡梅伦共同提出了大碰撞假设。这一假设认为，太阳系演化早期，在星际空间曾形成大量的“星子”，星子通过互相碰撞、吸积而长大。星子合并形成一个原始地球，同时也形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体。这两个天体在各自演化过程中，分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远，因此相遇的机会就很大。一次偶然的机会，那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态，使地轴倾斜，而且还使那个小的天体被撞击破裂，硅酸盐壳和幔受热蒸发，膨胀的气体以及大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质，主要有碰撞体的幔组成，也有少部分地球上的物质，比例大致为0.85:0.15。在撞击体破裂时与幔分离的金属核，因受膨胀飞离的气体所阻而减速，大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃，并没有完全脱离地球的引力控制，他们通过相互吸积而结合起来，形成全部熔融的月球，或者是先形成几个分离的小月球，在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。 月亮成分 45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP) 展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物－－那些无法进入晶体结构的物质被留下，并浮到岩浆的表面。对研究人员来说，KREEP是个方便的线索，来明了月壳的火山运动历史，并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。 月壳由多种主要元素组成，包括：铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。当受到宇宙射线轰击时，每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素，例如：铀、钍和钾，本身已具放射性，因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何，每种元素发出的伽玛射线均不相同，每种均有独特的谱线特征，而且可用光谱仪测量。 直至现在，人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。 天秤动 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。这种现象称为经天秤动。

你应分开问！！！

月球的起源莫衷一是:

对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。

月球较地球古老:

令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。

土壤比岩石更久远:

美国太空人首次登陆的“宁静海”,土壤的年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10亿年之久。由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能来自别的地方。

受撞击会发出巨响:

太阳神号在探月时,月球登陆艇和火箭返航时,都会撞到月球表面。但每次都会使月球像大铜锣或大钟一样响起来,阿波罗12号探月时,月球的回声还持续了4个小时,目前没有一个科学家能够解释这种现象。

黑影区有稀有金属:

在地球上看月球时,会看到有些黑影,太空人登陆到这个平原状的黑影区时,发现很难在它的表面上钻孔,经研究这里的土壤样品中含有金属元素如钛、锫、钇等,科学家们为此感到十分惊异,因为这些金属元素要在相当高的热度---摄氏6000度以上才可能熔化,并与周围的岩石混合在一些。

纯铁粒子不会生锈:

宇航员们从月球上带回来的岩石样品中,都含有纯铁的粒子,科学家们认为这些纯铁粒子并非来自陨石。有专家报导,这些纯铁粒子带回地球后,好多年都未生过锈,纯铁不生锈在科学界还是破天荒第一次遇到这种事情。

表面光滑如镜子:

月球表面不少地方光滑如镜。好像被什么不知来源的酷热“烫”过了一样。专家们分析说,这儿并非是由巨大的陨石撞击而造成的,有些科学家则认为,太阳爆出来的高热才是主要的因素。

具有磁性使人震惊:

早期的月球研究,都说月球上没有磁场,近年来在分析月球岩石后,才知道它有强烈的磁性。然而月球的岩石真有磁场,则应有个铁质的核心才对,但现在的资料又告诉我们,这样一个巨大的热核心不可能存在于月球的里面,也不可能从地球上的磁场获得磁性,因为月球若要从地球上获得磁性,就必须很接近地球,果真如此,它恐怕会被地心力弄毁了。

外壳底部的浓缩物:

太空探测带回来的资料显示,月球的外壳底下有大块的浓缩物而且还有一股吸引力,太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知道这些浓缩物是一种又重又密的物质，其余就一无所知了。
浩瀚星空中，最引人注目的天体要数月亮了，它那变化万千的外貌，它所承载的从古至今那么多的美丽动人的神话传说，为人间平添了多少诗情画意！广寒宫里琼楼玉宇，有嫦娥仙子舞翩翩。不仅如此，月亮周期性的阴晴圆缺还是人们自古以来制定历法的根据之一。

月亮围绕地球公转，同时也自转，两者周期相同，方向也相同，因此月亮总以相同的一面对着地球，在人造卫星上天之前的漫长岁月里，人们从来没见过月亮的后脑勺。

月亮为什么会有阴晴圆缺的变化呢？大家知道，月亮本身不发光，只是把照射在它上面的太阳光的一部分反射出来，这样，对于地球上的观测者来说，随着太阳、月亮、地球相对位置的变化，在不同日期里月亮呈现出不同的形状，这就是月相的周期变化。进一步说，虽然月亮被太阳照射时，总有半个球面是亮的，但由于月亮在不停地绕地球公转，时时改变着自己的位置，所以它正对着地球的半个球面与被太阳照亮的半个球面有时完全重合，有时完全不重合，有时一小部分重合，有时一大部分重合，这样月亮就表现出了阴晴圆缺的变化。

当月亮处于太阳和地球之间时，它的黑暗半球对着我们，我们根本无法看到月亮的任何一点形象，这就是“朔”，朔在天文上是指月亮黄经和太阳黄经相同的时刻。逢朔日，月亮和太阳同时从东方升起，即使地球把太阳光反射到月亮，然后再由月亮反射回来的那部分光，也完全淹没在强烈的太阳光辉中。

而当地球处于月亮与太阳之间时，虽然三个星球也是处于一条线上，但这时，月亮被太阳照亮的半球朝向地球，柔和的月光整夜洒在大地上，这就是满月，也就是“望”。这时月亮黄经和太阳黄经相差180度。

因为月亮与地球的距离相对于日地距离来说太短了，在天球上，月亮东移的速度比太阳大很多，每天月亮由西往东前进13度多点，而太阳却只前进1度。 因此，朔之后，月亮很快地跑到了太阳的东边，一两天后，太阳一落下去，西边的天空就可见到一弯新月，两个尖角指向东方。此后，月亮升起的时间越来越迟，月亮也逐渐丰满起来。约在朔后七天，月亮的黄经刚好超过太阳90度，我们看到的月亮是圆弧朝西的半圆，这就是上弦月。以后月亮继续向东，更加丰满，升起的也更迟了，直到望。从朔到望，月亮离开太阳的距离越来越大。

过了望后，月亮逐渐向太阳移近，月面逐渐消瘦下去。 当月亮黄经超过太阳黄经270度时，它又变成了半圆形，但圆弧朝东，这就是下弦月。这时候，当太阳从东方升起时，月亮正高悬在正南的天空上，自然，我们的肉眼这时是看不见月亮的。下弦以后，月亮要到后半夜才从东方出来，它的半个圆面逐渐消蚀下去，变成狭窄的镰刀形，尖角向西。从望到朔，月亮与太阳靠得越来越近，以至再次与太阳黄经相同，消失在晨曦中。

月相变化的周期，也就是从朔到望或从望到朔的时间，叫做朔望月。观测结果表明，朔望月的长度并不是固定的，有时长达29天19小时多，有时仅为29天6小时多， 它的平均长度为29天12小时44分3秒。

月亮与某一恒星两次同时中天的时间间隔叫做“恒星月”，恒星月是月亮绕地球运动的真正周期。朔望月比恒星月长，道理与太阳日比恒星日长是一样的。恒星月与日常生活关系不大，而朔望月却因为是月亮圆缺变化的周期，与地球上涨潮落潮有关，与航海、捕鱼有密切的关系，对人们夜间的活动有较大的影响，同时在宗教上月相也占有重要位置，所以人们自然地以朔望月作为比日更长的记时单位。

没地方了！！！！！！我私下给你解答余下的！！！！

shifanshifan@163.com

⒈ 关于月球的来源有哪些说法?
据说是在地球上被抛出去滴
⒉ 你知道月球上有哪些可以利用的资源?
月球有丰富的矿藏，据介绍，月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球上的岩石主要有三种类型，第一种是富含铁、钛的月海玄武岩；第二种是斜长岩，富含钾、稀土和磷等，主要分布在月球高地；第三种主要是由0．1～1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物，其中6种矿物是地球没有的。⒊ 人造月亮是怎么回事?
将来，也许是不久的将来，当你仰望晴朗的夜空时，会发现两个“月亮”：一个是洁白明晰的月球，另一个则是美国发射的“气球卫星”。后者是美国研究人员于1980年1月在！日金山举行的科学发展年会上提出来的。这是一颗特殊的卫星，将在地球大气的平流层中环绕地球运转，离地面仅30千米左右。从地面看上去，它明亮如月，最富想像力的科学家们也就给它取了个名字：人造“月亮”，即“明星”之意。
这颗环绕平流层运转的“明星”与众不同，它的球壁是双层的，用极其轻便的材料制成，球壁之间充满着26℃的空气。这颗人造“月亮”直径达1800米，空重6000吨，有效载重也是6000吨，大约为飞船载重的200倍；造价15亿美元，只及飞船的1／5。宇航员在球体里工作，用不着穿复杂的宇宙服，配有“U—2”型高空侦察机飞行员的一套装备也就可以了。
然而，发射这颗气球卫星的目的并不是为了照明。它是～颗用途广泛的“万能’卫星。
首先，它可以用作通信卫星。相比之下，它的覆盖范围虽然没有同步轨道上的通信卫星大，但是它所需的功率却比其它卫星小得多。
用它作军事监察站可以吗？完全可以。像月亮一样，它能照亮那些模糊不清的目标，还能把激光束或粒子束导向攻击目标。如果在卫星上安上稳定器，还能用来发射火箭。
其实，它又是最理想的空间观测站、气象观察站和科学实验站。以气象观察为例，它可以连带向地面发送气象参数，提供海水温度、海面风速、海浪高度和长度等有关资料。你想进行改造气候的各种试验吗，它也能帮你的忙。比如，在卫星上只要用22－60CHz的微波照射云层就能驱散云雾，甚至通过对平流层的电离作用和导性作用还可用来改变气候。
人造“月亮”还能作发电站之用。这是一个全天工作的发电厂。电厂发出的电一部分可用于加热气球上的空气，其余部分将以2．5CHz的微波形式输送到地面上。
最后，气球卫星还能用来探测平流层的污染情况，甚至帮助我们获得流落地面的微生物、细菌和病毒等有关情报。
一星多用的人造月球大有可为。
也许人们会担心，隐居平流层的气球卫星会不会受到风的严重干扰而使它像醉汉一样晃晃悠悠呢？这种担忧是没有必要的。因为，夏季在20千米和冬季在25千米以上的高空，风速几乎等于零。
那么气球卫星究竟是圆的还是方的呢？目前，多数人希望造一个六边形的人造“月亮”。尽管它的样子还未正式定下来，但是，人们普遍认为，这种卫星只能带到平流层里去充气，否则，要把这样一个又粗又大的气球直接从地面送上平流层又谈何容易呢！
⒋ "朔""望"各是什么现象?
浩瀚星空中，最引人注目的天体要数月亮了，它那变化万千的外貌，它所承载的从古至今那么多的美丽动人的神话传说，为人间平添了多少诗情画意！广寒宫里琼楼玉宇，有嫦娥仙子舞翩翩。不仅如此，月亮周期性的阴晴圆缺还是人们自古以来制定历法的根据之一。

月亮围绕地球公转，同时也自转，两者周期相同，方向也相同，因此月亮总以相同的一面对着地球，在人造卫星上天之前的漫长岁月里，人们从来没见过月亮的后脑勺。

月亮为什么会有阴晴圆缺的变化呢？大家知道，月亮本身不发光，只是把照射在它上面的太阳光的一部分反射出来，这样，对于地球上的观测者来说，随着太阳、月亮、地球相对位置的变化，在不同日期里月亮呈现出不同的形状，这就是月相的周期变化。进一步说，虽然月亮被太阳照射时，总有半个球面是亮的，但由于月亮在不停地绕地球公转，时时改变着自己的位置，所以它正对着地球的半个球面与被太阳照亮的半个球面有时完全重合，有时完全不重合，有时一小部分重合，有时一大部分重合，这样月亮就表现出了阴晴圆缺的变化。

当月亮处于太阳和地球之间时，它的黑暗半球对着我们，我们根本无法看到月亮的任何一点形象，这就是“朔”，朔在天文上是指月亮黄经和太阳黄经相同的时刻。逢朔日，月亮和太阳同时从东方升起，即使地球把太阳光反射到月亮，然后再由月亮反射回来的那部分光，也完全淹没在强烈的太阳光辉中。

而当地球处于月亮与太阳之间时，虽然三个星球也是处于一条线上，但这时，月亮被太阳照亮的半球朝向地球，柔和的月光整夜洒在大地上，这就是满月，也就是“望”。这时月亮黄经和太阳黄经相差180度。

因为月亮与地球的距离相对于日地距离来说太短了，在天球上，月亮东移的速度比太阳大很多，每天月亮由西往东前进13度多点，而太阳却只前进1度。 因此，朔之后，月亮很快地跑到了太阳的东边，一两天后，太阳一落下去，西边的天空就可见到一弯新月，两个尖角指向东方。此后，月亮升起的时间越来越迟，月亮也逐渐丰满起来。约在朔后七天，月亮的黄经刚好超过太阳90度，我们看到的月亮是圆弧朝西的半圆，这就是上弦月。以后月亮继续向东，更加丰满，升起的也更迟了，直到望。从朔到望，月亮离开太阳的距离越来越大。

过了望后，月亮逐渐向太阳移近，月面逐渐消瘦下去。 当月亮黄经超过太阳黄经270度时，它又变成了半圆形，但圆弧朝东，这就是下弦月。这时候，当太阳从东方升起时，月亮正高悬在正南的天空上，自然，我们的肉眼这时是看不见月亮的。下弦以后，月亮要到后半夜才从东方出来，它的半个圆面逐渐消蚀下去，变成狭窄的镰刀形，尖角向西。从望到朔，月亮与太阳靠得越来越近，以至再次与太阳黄经相同，消失在晨曦中。

月相变化的周期，也就是从朔到望或从望到朔的时间，叫做朔望月。观测结果表明，朔望月的长度并不是固定的，有时长达29天19小时多，有时仅为29天6小时多， 它的平均长度为29天12小时44分3秒。

月亮与某一恒星两次同时中天的时间间隔叫做“恒星月”，恒星月是月亮绕地球运动的真正周期。朔望月比恒星月长，道理与太阳日比恒星日长是一样的。恒星月与日常生活关系不大，而朔望月却因为是月亮圆缺变化的周期，与地球上涨潮落潮有关，与航海、捕鱼有密切的关系，对人们夜间的活动有较大的影响，同时在宗教上月相也占有重要位置，所以人们自然地以朔望月作为比日更长的记时单位。
⒌ 月海是月亮上的海么?最大的月海就什么?

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“月海”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.

⒍ 月球与地球的年龄哪个大?
差不多
⒎ 为什么会发生月食现象?
三点成一线
⒏ 月球上大大小小的坑是怎么回事?
陨石砸的
⒐ 月球为什么会发生圆缺现象?
影子
⒑ 为什么天文台是圆的?
视野更宽
⒒ 自古以来,月亮有其他不少别名,你知道哪些?
夜光、玉蟾、玉轮、桂魄、婵娟、桂子、冰轮、蟾蜍、素娥、玉兔
⒓ 贝多芬创作《月光曲》的经过是怎么样的?

⒔ 中国历史上有名的天文学家有哪些?他们各有什么突出的贡献?

⒕ 中国历史上是谁第一个进行月球的科学考察?

⒖ 为什么地球上的人只能看见月球的同一面
⒗ 月球引起大海变化的现象叫什么?它是如何变化的?

古罗马人称之为Luna，古希腊人称之为Selene或阿尔特弥斯（月亮与狩猎的女神），月球早在史前就已被人所知道。它是空中仅次于太阳的第二亮物体。由于月球每月绕地球公转一周，地球、月球、太阳之间的角度不断变化；我们把它叫做一个朔望月。一个连续新月的出现需要29.5天（709小时），随月球轨道周期（由恒星测量）因地球同时绕太阳公转变化而变化。由于它的大小与组成，月球有时被分为类地“行星”，与水星，金星，地球和火星分在一起。月球由苏联飞行器月球2号于1959年代表人类第一次拜访,月球也是唯一一个被采回表面样本的星球,地球与月球之间的引力,最显而易见的便是潮汐现象, 月球的外壳平均厚68千米,月球的质心与它的几何地理中心向地球方向偏移了2千米,月球表面有两种主要地形：巨大的环形山与古老的高原和相对平滑与年轻的地形（覆盖月球表面达16％）是由火山喷出的炽热的熔岩冲蚀出的。大部分的表面是由灰土层尘埃与流星撞击的石头碎片覆盖。大多数靠近地球的环形山，火山由科学历史上的著名的称谓命名，如第谷，哥白尼和托勒密。背面的则多用近代的命名，如阿波罗，加加林和Korolev , 由于没有大气和磁场，月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击。在它剩余的40余亿年光阴里，大量来自太阳风的氢离子将植入其表面。由阿波罗返回的样本证明了它对研究太阳风的价值。月球上的氢可能在未来当作燃料使用

对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。

月球较地球古老:

令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。

土壤比岩石更久远:

中国深空探测器技术的发展与展望
殷礼明
人类所生存的地球，只是浩瀚宇宙中的沧海一粟。自古以来，随着科学技术的进步和发展，了解太空，探索地球以外的物质，一直是人类不懈追求的梦想。人造地球卫星、载人航天技术的发展，使人类认识宇宙的目光越走越远；而探索更深更广的太空，则成为了现代人类航天活动的一个主要方向。深空探测主要包括月球探测、行星及其卫星探测和行星际探测三大方面。深空探测对人类了解太阳系的起源、演变历史和现状、通过对太阳系内各主要行星的比较研究进一步认识地球环境的形成和演变、探索生命的起源和演变以及积极开发和利用空间资源具有重要意义。深空探测系统主要包括深空探测器和深空测控网两个部分。深空探测器可分为月球探测器、行星和行星际探测器等几类。深空探测器作为深空探测的主要工具，其技术水平直接影响着整个深空探测计划。

2000年11月中国国务院新闻办公室发布了《中国的航天》政府白皮书，明确提出了未来10年将开展深空探测研究，重点开展月球探测。2002年公布的《国家产业技术政策》中也在“重点产业技术发展方向”中指出了深空探测将作为中国航空航天领域的重点发展方向。中国在继应用卫星和载人航天工程顺利实施之后，发展深空探测已成为必然趋势。

一、国际深空探测器的发展历史

月球探测是初期深空探测的重点。1959年1月，前苏联发射了第一个月球探测器——“月球”1号。此后至1976年8月，美国和前苏联共发射成功49个无人月球探测器和8艘载人月球飞船，其中9个探测器飞越月球，6个撞击月球，18个月球轨道器中有14颗在月表着陆，先后共有12名宇航员登上了月球，共运送回379.8公斤的月球土壤和岩石标本。无人探测器中美国36个，主要有“先驱者”系列和“徘徊者”系列、“月球轨道器”系列和“勘测者”系列等；前苏联47个，主要有“月球号”系列和“宇宙号”系列和探测器系列。其间，美国的阿波罗系列飞船进行了多次载人登月活动，取得了丰富的科学数据和月球岩石样本，进行了包括月壤力学特性、气象、月震、热流、月面测量、磁场、太阳风等多项实验和探测，获得了大量的科学数据。从1976年到1990年间，美、苏再没有发射过无人月球探测器。20世纪90年代，美、俄、欧空局和日本等国又掀起了月球探测的新高潮，美国和日本先后发射了“克莱门汀”、“月球勘探者”和“飞天”等月球探测器。这些探测器大多应用了电子、信息以及制造工艺等方面的新技术，取得了更丰富的探测结果。近来，印度也宣布将在2007年左右发射自己的月球卫星。目前，世界主要航天国家和组织酝酿在近20～30年内联合建立永久性月球基地，开发和利用月球的资源、能源和特殊环境，为人类社会的可持续发展服务。

20世纪60年代初期，美国和前苏联发射了多种行星和行星际探测器，分别探测了金星、火星、水星、木星和土星以及行星际空间和彗星，其中包括“先驱者”探测器（美）、“金星号”探测器（苏）、“水手号”探测器（美）、“火星号”探则器（苏）、“太阳神号”探测器（美国与德国合作）、“海盗号”探测器（美）、“旅行者号”探测器（美）等。近年来，美国、欧洲和日本又相继发射了行星探测器，如“伽利略”木星探测器、“卡西尼”土星探测器、“火星探路者”和“行星”B火星探测器以及“先驱”哈雷彗星探测器等。

通过这些探测，基本了解了月球表面及其土壤的物理化学特性，探测了火星地形、地貌、大气成分，初步了解了其它行星及彗星的组成，为人类继续探索太空打下了良好基础。

二、中国月球探测的发展与展望

月球是距离地球最近的自然天体，理所当然成为人类发展深空探测的首选目标。实施月球探测将是继发射人造地球卫星和突破载人航天之后，中国航天活动的第三个里程碑。月球探测具有重要的科学、政治意义及开发应用前景。主要表现在：

·月球探测是人类向外层空间发展的重要一步；
·开展月球探测活动有利于提高国家威望；
·月球探测计划有利于推进航天领域的国际合作；
·开展月球探测可激发持续进行空间探测的热情，加速中国科技进步；
·科学发展的需要；
·月球资源开发利用的需要；
·新技术试验验证的需要。

1、中国发展月球探测的阶段划分设想

综合分析国际上月球探测已取得的成果以及世界各国“重返月球”的战略目标和实施计划，考虑到中国科学技术水平、综合国力和国家整体发展战略，近20年的一个时期，中国实施月球探测工程设想可分为三个发展阶段。

第一阶段（2002～2005年或稍后）：环月探测
研制和发射第一个月球探测器——月球探测卫星，主要用于对有开发利用前景的月球能源与资源的分布与规律进行全球性、整体性与综合性的探测，并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

第二阶段（2005～2021年）：月面软着陆探测与月面巡视勘察
发射月球软着陆器，试验月球软着陆技术；研制和发射月面巡视车、自动机器人，探测着陆区岩石的化学与矿物成分，测定着陆点的热流、岩石剩磁和月表的环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为月球基地的选址提供月面环境、地形、月岩的化学与物理性质等数据。

第三阶段（2021～2021年）：月面巡视勘察与采样返回
发展新型月球巡视车，对着陆区进行月面巡视勘察。2021年或稍后，发展小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等。在月面巡视车分析取样基础上，采集关键性样品返回地面。同时，对着陆地区进行考察，为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据，并深化对地月系统（尤其对月球）的起源与演化的认识。

中国在基本完成不载人月球探测任务后，根据当时国际上月球探测发展情况和中国的国情国力，研究拟定中国载人月球探测战略目标和发展规划，择机实施载人登月探测以及与有关国家共建月球基地。

2、月球探测卫星的研制及其关键技术

根据月球探测发展战略的规划，中国已经开始进行第一颗月球探测卫星的方案论证和关键技术攻关工作。目前，已经确定了探测的科学目标，确定了月球探测卫星系统的基本方案和技术途径，即将进入工程实施阶段。

（1）探测目的
中国的第一颗月球探测卫星主要用于对有开发利用前景的月球能源与资源的分布与规律进行全球性、整体性与综合性的科学探测，并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。主要探测任务可分为四类：1）获取月球表面三维影像； 2）分析月球表面有用元素及物质类型的含量和分布；3）探测月壤厚度；4）探测地月空间环境。这些探测内容与国外已进行过的探测既有重复，但更有创新。

（2）技术思路
中国的第一颗月球探测卫星将在充分继承中国现有成熟技术的基础上，针对月球卫星的特点进行设计、研制。

月球卫星将携带CCD立体相机、成像光谱仪、激光高度计、微波辐射计、γ／X射线谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学仪器。

卫星工作轨道为极月圆轨道，轨道高度200公里。卫星基本构型将利用中国已有的成熟卫星平台，各分系统将充分继承现有技术和设备，并进行适应性改造（见图）。

月球卫星将采用中国已有的成熟运载火箭长征三号甲进行发射。运载火箭把卫星送入地球同步转移轨道后与卫星分离，其后的轨道机动、中途修正、近月点制动等均由星上推进系统完成。

月球卫星的测控和科学数据传输也基本利用中国现有的测控网，并进行适当改造。

（3）关键技术
月球探测卫星的关键技术可概括为如下几点：

·轨道设计
轨道设计是月球探测卫星成败的关键。分析求解地月转移轨道，建立中途修正的数学模型、方法和编制软件，利用调相轨道扩大发射窗口，环月轨道的长期性状研究，月球卫星轨道捕获、调整以及长期运行过程中轨道调整的控制策略和具体方法，月球卫星轨道测轨预报的精度分析、月球卫星轨道优化设计等都是必须解决的问题。

同时，对用于实时跟踪测轨的精确数学模型和软件，特别是地月转移轨道段飞行器的跟踪测轨模型和软件，中国正在攻关研制。

·对月姿态确定技术
为保证有效载荷的正常工作，对整星的姿态控制精度有较高的要求。而月球表面不像地球有比较稳定的红外辐射场，因此对月姿态确定不能采用红外敏感器，必须采用其它手段，如紫外敏感器或星敏感器加外推算法。

·测控和数据传输
月球探测卫星的轨道高度为40万公里左右，测控信道的自由空间损耗远高于中低轨道卫星和地球同步轨道卫星。同时由于中国测控网的分布有限，因此卫星在很多时间内处于不可见区域。如何提高星上天线的发射增益，在有限的时间内完成测控和科学数据传输，是尚待解决的问题。

·星上热控和电源分系统的设计
日－地－月三者的相互关系和环月轨道决定了一年中卫星与太阳的相对位置变化很大，同时月球反照、红外辐射随时间的变化也较大，因此卫星的外热流环境复杂多变，这给热控和电源系统的设计带来了新的问题。

3、月表登陆及自动巡查展望

中国月球探测的第二阶段将实施月表的软着陆和自动巡查。为实现此目标，必须研制带有登陆器和自动巡查器（月球车）的月球探测器。月表软着陆主要可分为三个阶段：

（1）探测器接近月面阶段：通过轨道控制使探测器沿一定的轨迹到达预定的着陆点上空，在这个过程中要控制着陆器的姿态和速度矢量；

（2）软着陆发动机点火阶段：在距离月面约100米高度时，软着陆发动机点火，保证着陆器以要求的着陆速度和姿态着陆；

（3）着陆撞击直至稳定阶段：着陆器的某一部分接触到月球表面到最终稳定地立在月球表面的过程。在这个过程中需满足：

1）整个过程中着陆器姿态稳定；
2）在着陆器第一次与月面接触后，要避免着陆器反弹跳起现象；
3）着陆器着陆后的姿态应保证所有其它系统正常工作。

由于月球表面没有大气层，因此无法借助气动力来减速着陆，必须使用软着陆发动机和着陆缓冲装置。着陆缓冲装置可有花瓣式、桁架式、薄壁壳体式等几种结构形式。为保证着陆后着陆器的正常工作，需进行着陆撞击动力学分析，优化着陆器设计参数，以选择着陆工况参数，确定临界着陆工况。

月球表面的热工况、太阳照射等条件具有一定的特点，因此为保证着陆器的正常工作，必须考虑这些因素。主要研究内容如下：

·月表软着陆探测器总体设计技术：包括任务目标的确定、有效载荷方案、着陆器结构形式选择、着陆器材料选用原则、着陆器温控系统设计方法、着陆工况参数选择、着陆器与地面的通信等。

·着陆轨道设计与控制：包括着陆过程中的轨道控制与姿态测量技术，着陆过程中的轨道参数选择。

·着陆过程动力学分析设计：整个着陆器（包括缓冲器）由多个结构和机构件组成，描述着陆器着陆过程的动力学方程是非线性微分方程，需考虑着陆器、缓冲机构的结构特点、着陆点的地形倾斜度、第一次接触时着陆器的姿态，着陆时的内、外力等因素，并进行一定的工程简化，综合分析得到着陆撞击载荷。

·着陆过程地面试验技术：为检验着陆器的设计，需在地面进行试验，以验证着陆器的工作性能和可靠性。其中包括着陆试验方法、试验工况选择等。

月球表面自动巡视探测技术主要是通过月球车在月球表面自动行驶，利用车载有效载荷对月面进行全景和近景摄影，对月表的化学成分进行分析，并把所获取的信息传送回地面。

由于月球表面环境恶劣，地形复杂多变，因此月球表面自动巡视探测技术包含很多关键技术。主要包括：

·月球车的总体设计：月球车的机械结构应体现结构紧凑、体积小、质量轻、功能强的特点，其驱动机构应具备很好的稳定性和适应爬坡和翻越障碍的能力。目前的行驶机构主要有履带式、腿式和轮式几种，它们在适应能力和工作效率方面各有优缺点。月球车的结构、机构设计方法、机构动力学分析、月球车的材料选择、月球车温控和能源系统设计方法等都是需要解决的关键技术。

·月球车的自主导航、运动控制方法：月球车在月表的行走导航控制可分为自主控制和地面控制两种方式。俄罗斯曾经使用的月球车多为借助于地面进行控制。但由于月－地间距离遥远，因此通信有较大的延迟。目前较先进的技术是月球车利用自己的传感和控制系统实现自主导航。

·月球车的地面仿真实验技术：为验证月球车的设计，需在地面进行试验。这就需要模拟月球表面的地形地貌，模拟测控通信，以检验月球车的性能。

4、月表自动取样并返回技术展望

为更好地研究月壤成分，一般需在月表取样然后带回地球进行分析。在自动探月器在月表着陆后，为实现取样返回，需完成月表钻孔、月壤收集、月壤封存及探测器返回等一系列复杂动作。整个过程涉及到控制、机械、轨道等方面的关键技术，主要内容包括：

·月壤自动取样返回探测器总体设计技术：包括带有取样器的月球探测器的设计、取样器的选用原则等。

·月壤取样器的设计：取样器是一个钻岩机，要能在月表正常工作，考虑月壤的硬度，可以钻探一定的深度。取样完毕后，需要一套专门的机构，把采集的月壤运送到探测器的专门容器内，并封存。取样器的设计包括结构、机构设计、工作控制及温控方式等。

·轨道器与着陆器的轨道控制技术：一般的月表自动采样返回可采取两种飞行程序，一种是月球探测器包括轨道器和着陆器两部分，当探测器运行在合适（高度约100～200公里）的月球停泊轨道时，着陆器与轨道器分离，脱离停泊轨道并实现在月表软着陆。着陆后进行采样。采样完成后着陆器从月面再次起飞，进入停泊轨道，与轨道器对接，然后共同返回地球轨道。另一种是探测器自行完成月表着陆、取样和从月表起飞再返回。这两种方式中的轨道控制、交会对接以及着陆器从月表的再起飞技术等都是关键技术问题。

三、火星探测器技术展望

火星是距离地球最近的外行星，是除地球之外被认为最有可能存在过生命物质的星球，因此引起了人类的极大探测兴趣。

火星探测的主要目标是：探寻火星是否存在或曾经存在过生命；火星表面是否存在过大面积的水体及对两极冰盖和地下水的估计；火星大气的形成、演化及天气和气候特征；火星磁层和电离层特征；火星表面的矿物，火星地质、地化和内部结构特征；探寻火星可能开发和利用的资源。

火星探测一般分为两个阶段。第一个阶段是研制火星卫星，探测火星的环境、遥测火星表面的物理化学特性；第二个阶段是发展火星表面软着陆技术，进一步探寻火星是否有生命物质的痕迹。

火星相对月球而言距离地球更加遥远。火星表面有大气层存在，因此从探测器技术角度讲比月球更加困难。未来10年应开展的火星探测器关键技术研究主要有：

·火星探测系统总体技术研究；
·火星探测器轨道设计与仿真；
·火星探测器的制导、导航和控制技术；
·火星探测系统的通信和测控技术；
·火星探测器的推进和新型能源系统研究；
·火星探测软着陆技术研究。

四、结束语

深空探测是一个国家综合国力和科技水平的体现，是中国航天活动发展的必然选择。40多年的航天工程实践，使中国在技术基础和设施、人员等方面已经具备了开展深空探测研究的实力。

未来10年，中国应大力推进深空探测技术的发展和工程实施，在充分继承现有技术的基础上，努力促进新材料、新技术、新工艺等在深空探测中的应用。深空探测一直是推动国家科技进步、开展新技术和新型部件技术试验验证的重要手段。同时中国应尽快建立健全的深空探测测控网络，为今后的发展打下坚实基础。

未来10年，应是中国深空探测技术飞速发展的10年。在努力实施月球探测一期和二期工程的基础上，要积极开展火星及其它行星探测器的可行性和方案论证工作。在自我为主的原则下，要大力开展国际合作，力争在深空探测的国际舞台上占有自己的一席之地。□

国深空探测器技术的发展与展望
殷礼明
人类所生存的地球，只是浩瀚宇宙中的沧海一粟。自古以来，随着科学技术的进步和发展，了解太空，探索地球以外的物质，一直是人类不懈追求的梦想。人造地球卫星、载人航天技术的发展，使人类认识宇宙的目光越走越远；而探索更深更广的太空，则成为了现代人类航天活动的一个主要方向。深空探测主要包括月球探测、行星及其卫星探测和行星际探测三大方面。深空探测对人类了解太阳系的起源、演变历史和现状、通过对太阳系内各主要行星的比较研究进一步认识地球环境的形成和演变、探索生命的起源和演变以及积极开发和利用空间资源具有重要意义。深空探测系统主要包括深空探测器和深空测控网两个部分。深空探测器可分为月球探测器、行星和行星际探测器等几类。深空探测器作为深空探测的主要工具，其技术水平直接影响着整个深空探测计划。
2000年11月中国国务院新闻办公室发布了《中国的航天》政府白皮书，明确提出了未来10年将开展深空探测研究，重点开展月球探测。2002年公布的《国家产业技术政策》中也在“重点产业技术发展方向”中指出了深空探测将作为中国航空航天领域的重点发展方向。中国在继应用卫星和载人航天工程顺利实施之后，发展深空探测已成为必然趋势。
一、国际深空探测器的发展历史
月球探测是初期深空探测的重点。1959年1月，前苏联发射了第一个月球探测器——“月球”1号。此后至1976年8月，美国和前苏联共发射成功49个无人月球探测器和8艘载人月球飞船，其中9个探测器飞越月球，6个撞击月球，18个月球轨道器中有14颗在月表着陆，先后共有12名宇航员登上了月球，共运送回379.8公斤的月球土壤和岩石标本。无人探测器中美国36个，主要有“先驱者”系列和“徘徊者”系列、“月球轨道器”系列和“勘测者”系列等；前苏联47个，主要有“月球号”系列和“宇宙号”系列和探测器系列。其间，美国的阿波罗系列飞船进行了多次载人登月活动，取得了丰富的科学数据和月球岩石样本，进行了包括月壤力学特性、气象、月震、热流、月面测量、磁场、太阳风等多项实验和探测，获得了大量的科学数据。从1976年到1990年间，美、苏再没有发射过无人月球探测器。20世纪90年代，美、俄、欧空局和日本等国又掀起了月球探测的新高潮，美国和日本先后发射了“克莱门汀”、“月球勘探者”和“飞天”等月球探测器。这些探测器大多应用了电子、信息以及制造工艺等方面的新技术，取得了更丰富的探测结果。近来，印度也宣布将在2007年左右发射自己的月球卫星。目前，世界主要航天国家和组织酝酿在近20～30年内联合建立永久性月球基地，开发和利用月球的资源、能源和特殊环境，为人类社会的可持续发展服务。
20世纪60年代初期，美国和前苏联发射了多种行星和行星际探测器，分别探测了金星、火星、水星、木星和土星以及行星际空间和彗星，其中包括“先驱者”探测器（美）、“金星号”探测器（苏）、“水手号”探测器（美）、“火星号”探则器（苏）、“太阳神号”探测器（美国与德国合作）、“海盗号”探测器（美）、“旅行者号”探测器（美）等。近年来，美国、欧洲和日本又相继发射了行星探测器，如“伽利略”木星探测器、“卡西尼”土星探测器、“火星探路者”和“行星”B火星探测器以及“先驱”哈雷彗星探测器等。
通过这些探测，基本了解了月球表面及其土壤的物理化学特性，探测了火星地形、地貌、大气成分，初步了解了其它行星及彗星的组成，为人类继续探索太空打下了良好基础。
二、中国月球探测的发展与展望
月球是距离地球最近的自然天体，理所当然成为人类发展深空探测的首选目标。实施月球探测将是继发射人造地球卫星和突破载人航天之后，中国航天活动的第三个里程碑。月球探测具有重要的科学、政治意义及开发应用前景。主要表现在：
·月球探测是人类向外层空间发展的重要一步；
·开展月球探测活动有利于提高国家威望；
·月球探测计划有利于推进航天领域的国际合作；
·开展月球探测可激发持续进行空间探测的热情，加速中国科技进步；
·科学发展的需要；
·月球资源开发利用的需要；
·新技术试验验证的需要。
1、中国发展月球探测的阶段划分设想
综合分析国际上月球探测已取得的成果以及世界各国“重返月球”的战略目标和实施计划，考虑到中国科学技术水平、综合国力和国家整体发展战略，近20年的一个时期，中国实施月球探测工程设想可分为三个发展阶段。
第一阶段（2002～2005年或稍后）：环月探测
研制和发射第一个月球探测器——月球探测卫星，主要用于对有开发利用前景的月球能源与资源的分布与规律进行全球性、整体性与综合性的探测，并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。
第二阶段（2005～2021年）：月面软着陆探测与月面巡视勘察
发射月球软着陆器，试验月球软着陆技术；研制和发射月面巡视车、自动机器人，探测着陆区岩石的化学与矿物成分，测定着陆点的热流、岩石剩磁和月表的环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为月球基地的选址提供月面环境、地形、月岩的化学与物理性质等数据。
第三阶段（2021～2021年）：月面巡视勘察与采样返回
发展新型月球巡视车，对着陆区进行月面巡视勘察。2021年或稍后，发展小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等。在月面巡视车分析取样基础上，采集关键性样品返回地面。同时，对着陆地区进行考察，为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据，并深化对地月系统（尤其对月球）的起源与演化的认识。
中国在基本完成不载人月球探测任务后，根据当时国际上月球探测发展情况和中国的国情国力，研究拟定中国载人月球探测战略目标和发展规划，择机实施载人登月探测以及与有关国家共建月球基地。
2、月球探测卫星的研制及其关键技术
根据月球探测发展战略的规划，中国已经开始进行第一颗月球探测卫星的方案论证和关键技术攻关工作。目前，已经确定了探测的科学目标，确定了月球探测卫星系统的基本方案和技术途径，即将进入工程实施阶段。
（1）探测目的
中国的第一颗月球探测卫星主要用于对有开发利用前景的月球能源与资源的分布与规律进行全球性、整体性与综合性的科学探测，并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。主要探测任务可分为四类：1）获取月球表面三维影像； 2）分析月球表面有用元素及物质类型的含量和分布；3）探测月壤厚度；4）探测地月空间环境。这些探测内容与国外已进行过的探测既有重复，但更有创新。
（2）技术思路
中国的第一颗月球探测卫星将在充分继承中国现有成熟技术的基础上，针对月球卫星的特点进行设计、研制。
月球卫星将携带CCD立体相机、成像光谱仪、激光高度计、微波辐射计、γ／X射线谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学仪器。
卫星工作轨道为极月圆轨道，轨道高度200公里。卫星基本构型将利用中国已有的成熟卫星平台，各分系统将充分继承现有技术和设备，并进行适应性改造（见图）。
月球卫星将采用中国已有的成熟运载火箭长征三号甲进行发射。运载火箭把卫星送入地球同步转移轨道后与卫星分离，其后的轨道机动、中途修正、近月点制动等均由星上推进系统完成。
月球卫星的测控和科学数据传输也基本利用中国现有的测控网，并进行适当改造。
（3）关键技术
月球探测卫星的关键技术可概括为如下几点：
·轨道设计
轨道设计是月球探测卫星成败的关键。分析求解地月转移轨道，建立中途修正的数学模型、方法和编制软件，利用调相轨道扩大发射窗口，环月轨道的长期性状研究，月球卫星轨道捕获、调整以及长期运行过程中轨道调整的控制策略和具体方法，月球卫星轨道测轨预报的精度分析、月球卫星轨道优化设计等都是必须解决的问题。
同时，对用于实时跟踪测轨的精确数学模型和软件，特别是地月转移轨道段飞行器的跟踪测轨模型和软件，中国正在攻关研制。
·对月姿态确定技术
为保证有效载荷的正常工作，对整星的姿态控制精度有较高的要求。而月球表面不像地球有比较稳定的红外辐射场，因此对月姿态确定不能采用红外敏感器，必须采用其它手段，如紫外敏感器或星敏感器加外推算法。
·测控和数据传输
月球探测卫星的轨道高度为40万公里左右，测控信道的自由空间损耗远高于中低轨道卫星和地球同步轨道卫星。同时由于中国测控网的分布有限，因此卫星在很多时间内处于不可见区域。如何提高星上天线的发射增益，在有限的时间内完成测控和科学数据传输，是尚待解决的问题。
·星上热控和电源分系统的设计
日－地－月三者的相互关系和环月轨道决定了一年中卫星与太阳的相对位置变化很大，同时月球反照、红外辐射随时间的变化也较大，因此卫星的外热流环境复杂多变，这给热控和电源系统的设计带来了新的问题。
3、月表登陆及自动巡查展望
中国月球探测的第二阶段将实施月表的软着陆和自动巡查。为实现此目标，必须研制带有登陆器和自动巡查器（月球车）的月球探测器。月表软着陆主要可分为三个阶段：
（1）探测器接近月面阶段：通过轨道控制使探测器沿一定的轨迹到达预定的着陆点上空，在这个过程中要控制着陆器的姿态和速度矢量；
（2）软着陆发动机点火阶段：在距离月面约100米高度时，软着陆发动机点火，保证着陆器以要求的着陆速度和姿态着陆；
（3）着陆撞击直至稳定阶段：着陆器的某一部分接触到月球表面到最终稳定地立在月球表面的过程。在这个过程中需满足：
1）整个过程中着陆器姿态稳定；
2）在着陆器第一次与月面接触后，要避免着陆器反弹跳起现象；
3）着陆器着陆后的姿态应保证所有其它系统正常工作。
由于月球表面没有大气层，因此无法借助气动力来减速着陆，必须使用软着陆发动机和着陆缓冲装置。着陆缓冲装置可有花瓣式、桁架式、薄壁壳体式等几种结构形式。为保证着陆后着陆器的正常工作，需进行着陆撞击动力学分析，优化着陆器设计参数，以选择着陆工况参数，确定临界着陆工况。
月球表面的热工况、太阳照射等条件具有一定的特点，因此为保证着陆器的正常工作，必须考虑这些因素。主要研究内容如下：
·月表软着陆探测器总体设计技术：包括任务目标的确定、有效载荷方案、着陆器结构形式选择、着陆器材料选用原则、着陆器温控系统设计方法、着陆工况参数选择、着陆器与地面的通信等。
·着陆轨道设计与控制：包括着陆过程中的轨道控制与姿态测量技术，着陆过程中的轨道参数选择。
·着陆过程动力学分析设计：整个着陆器（包括缓冲器）由多个结构和机构件组成，描述着陆器着陆过程的动力学方程是非线性微分方程，需考虑着陆器、缓冲机构的结构特点、着陆点的地形倾斜度、第一次接触时着陆器的姿态，着陆时的内、外力等因素，并进行一定的工程简化，综合分析得到着陆撞击载荷。
·着陆过程地面试验技术：为检验着陆器的设计，需在地面进行试验，以验证着陆器的工作性能和可靠性。其中包括着陆试验方法、试验工况选择等。
月球表面自动巡视探测技术主要是通过月球车在月球表面自动行驶，利用车载有效载荷对月面进行全景和近景摄影，对月表的化学成分进行分析，并把所获取的信息传送回地面。
由于月球表面环境恶劣，地形复杂多变，因此月球表面自动巡视探测技术包含很多关键技术。主要包括：
·月球车的总体设计：月球车的机械结构应体现结构紧凑、体积小、质量轻、功能强的特点，其驱动机构应具备很好的稳定性和适应爬坡和翻越障碍的能力。目前的行驶机构主要有履带式、腿式和轮式几种，它们在适应能力和工作效率方面各有优缺点。月球车的结构、机构设计方法、机构动力学分析、月球车的材料选择、月球车温控和能源系统设计方法等都是需要解决的关键技术。
·月球车的自主导航、运动控制方法：月球车在月表的行走导航控制可分为自主控制和地面控制两种方式。俄罗斯曾经使用的月球车多为借助于地面进行控制。但由于月－地间距离遥远，因此通信有较大的延迟。目前较先进的技术是月球车利用自己的传感和控制系统实现自主导航。
·月球车的地面仿真实验技术：为验证月球车的设计，需在地面进行试验。这就需要模拟月球表面的地形地貌，模拟测控通信，以检验月球车的性能。
4、月表自动取样并返回技术展望
为更好地研究月壤成分，一般需在月表取样然后带回地球进行分析。在自动探月器在月表着陆后，为实现取样返回，需完成月表钻孔、月壤收集、月壤封存及探测器返回等一系列复杂动作。整个过程涉及到控制、机械、轨道等方面的关键技术，主要内容包括：
·月壤自动取样返回探测器总体设计技术：包括带有取样器的月球探测器的设计、取样器的选用原则等。
·月壤取样器的设计：取样器是一个钻岩机，要能在月表正常工作，考虑月壤的硬度，可以钻探一定的深度。取样完毕后，需要一套专门的机构，把采集的月壤运送到探测器的专门容器内，并封存。取样器的设计包括结构、机构设计、工作控制及温控方式等。
·轨道器与着陆器的轨道控制技术：一般的月表自动采样返回可采取两种飞行程序，一种是月球探测器包括轨道器和着陆器两部分，当探测器运行在合适（高度约100～200公里）的月球停泊轨道时，着陆器与轨道器分离，脱离停泊轨道并实现在月表软着陆。着陆后进行采样。采样完成后着陆器从月面再次起飞，进入停泊轨道，与轨道器对接，然后共同返回地球轨道。另一种是探测器自行完成月表着陆、取样和从月表起飞再返回。这两种方式中的轨道控制、交会对接以及着陆器从月表的再起飞技术等都是关键技术问题。
三、火星探测器技术展望
火星是距离地球最近的外行星，是除地球之外被认为最有可能存在过生命物质的星球，因此引起了人类的极大探测兴趣。
火星探测的主要目标是：探寻火星是否存在或曾经存在过生命；火星表面是否存在过大面积的水体及对两极冰盖和地下水的估计；火星大气的形成、演化及天气和气候特征；火星磁层和电离层特征；火星表面的矿物，火星地质、地化和内部结构特征；探寻火星可能开发和利用的资源。
火星探测一般分为两个阶段。第一个阶段是研制火星卫星，探测火星的环境、遥测火星表面的物理化学特性；第二个阶段是发展火星表面软着陆技术，进一步探寻火星是否有生命物质的痕迹。
火星相对月球而言距离地球更加遥远。火星表面有大气层存在，因此从探测器技术角度讲比月球更加困难。未来10年应开展的火星探测器关键技术研究主要有：
·火星探测系统总体技术研究；
·火星探测器轨道设计与仿真；
·火星探测器的制导、导航和控制技术；
·火星探测系统的通信和测控技术；
·火星探测器的推进和新型能源系统研究；
·火星探测软着陆技术研究。
四、结束语
深空探测是一个国家综合国力和科技水平的体现，是中国航天活动发展的必然选择。40多年的航天工程实践，使中国在技术基础和设施、人员等方面已经具备了开展深空探测研究的实力。
未来10年，中国应大力推进深空探测技术的发展和工程实施，在充分继承现有技术的基础上，努力促进新材料、新技术、新工艺等在深空探测中的应用。深空探测一直是推动国家科技进步、开展新技术和新型部件技术试验验证的重要手段。同时中国应尽快建立健全的深空探测测控网络，为今后的发展打下坚实基础。
未来10年，应是中国深空探测技术飞速发展的10年。在努力实施月球探测一期和二期工程的基础上，要积极开展火星及其它行星探测器的可行性和方案论证工作。在自我为主的原则下，要大力开展国际合作，力争在深空探测的国际舞台上占有自己的一席之地。□

月球气候——月球上几乎没有大气，因而月球上的昼夜温差很大，月球表面白天与夜间的平均温度相差300℃。白天，在阳光垂直照射的地方，温度高达127℃；夜晚温度可低到-183℃。由于没有大气的阻隔，使得月面上日光强度比地球上约强1／3左右；紫外线强度也比地球表面强得多。

由于月球只有极稀薄的大气。这些大气的来源之一是除气作用—气体的释放，例如月球表面的氡气原先就是深藏于月球内部的。有时，太阳风也会被月球的引力掳获，成为气体的另一重要来源。，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。白天，在阳光垂直照射的地方温度高达+127℃；夜晚，温度可降低到-183℃。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。
希望我的回答对你有帮助

月球上没有大气，因此，没有气候，白天零上200多度，夜间零下200多度

气候啊。。。。
好像很稳定，几乎没有风！
因为月球质量很小所以大气很稀薄，所以没有所谓的气候！
就像阿姆斯特朗的那个脚印啊，没有外力的话能在月球上待个几千万年呢，你说气候怎么样！

很糟糕 恐怕你还没法在上边住

月球，俗称月亮，又称月，在中国古时又称太阴、玄兔、婵娟、望舒，是地球唯一的天然卫星，并且是太阳系中第五大的卫星。

月球的直径略大于地球的四分之一，质量约为地球的1/81，相对于所环绕的行星，它是体积和质量最大的卫星，也是太阳系内密度第二高的卫星，仅次于木卫一。

中文的月为象形文字，在甲骨文中月像一弯眉月的样子。东汉许慎在《说文解字》一书中分析月的字型时说：月，阙也。人们经过观察，发现月圆的时间少，阙（弦月或眉月等）的时间多，于是就照眉月的样子创造出这个象形字。

扩展资料

特性：

月球是太阳系内密度第二高的卫星，仅次于埃欧。但是月球的内核并不大，半径大约是350公里甚至更小，只占月球大小的约20%，相较之下，其它地球型天体的比例约为50%。

它的组成尚不是完全清楚，可能是由金属铁组成，同时含有少量硫和镍。对月球随着时间变化转动的分析显示月球核心至少仍有部分是熔融的。

月球是地球的同步自转卫星，它绕轴自转的周期与绕地球的公转周期是相同的，这使得它几乎永远以同一面朝向地球。

它之前以较快的速度旋转，在后来由于地球产生潮汐摩擦，让其自转速度减慢，直到最后以同一面持续面对地球，即潮汐锁定。

人们将月球朝向地球的一面被称为正面，而相对的另一面则称为背面，背面通常也称为"暗面"，但是事实上它如同正面一样会被照亮。当月相为新月时，我们看到月球的正面是黑暗的，而月球的背面则被太阳照亮。

参考资料来源：百度百科–月球

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3800万平方公里,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.
月球本身并不发光,只反射太阳光.它的亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化.满月时亮度平均为－12.7等.
月
球的表面是由平原、山峰和山谷组 成的荒漠.还有许多
由于太空物体高速撞击月球表面而形成的陨石坑.月球上没有供人类呼吸的空气,但是可能有供饮用的水.最近在月球阴面的一个很深的陨石坑底发现了冰.科学家
们认为这些冰可能是某次与月球相撞的彗星带来的.彗星的冰没有融化,因为月球的背阴面温度非常低.

月球或月亮是指环绕地球运行的一颗卫星。它是目前人类已知的唯一一颗地球天然卫星和离地球最近的天体。

概述
月球与地球之间的平均距离是384,400千米。

1969年尼尔·阿姆斯特朗/阿姆斯壮/杭斯朗(Neil Armstrong)和奥尔德林(Buzz Aldrin)成为最先登陆月球的人类。

轨道资料--部分资料来源自[[1]]
平均轨道半径 384,400千米
轨道偏心率 0.0549
近地点距离 363,300千米
远地点距离 405,500千米
平均公转周期 27天7小时43分11.559秒
平均公转速度 1.023千米/秒
轨道倾角 在28.58°与18.28°之间变化
(与黄道面的交角为5.145°)
升交点赤经 125.08°
近地点辐角 318.15°
物理特征
赤道直径 3,476.2 千米
两极直径 3,472.0 千米
扁率 0.0012
表面面积 3.976×107平方千米
扁率 0.0012
体积 2.199×1010立方千米
质量 7.349×1022千克
平均密度 水的3.350倍
赤道重力加速度 1.62 m/s2
地球的1/6
逃逸速度 2.38千米/秒
自转周期 27天7小时43分11.559秒
（同步自转）
自转速度 16.655米/秒（于赤道）
自转轴倾角 在3.60°与6.69°之间变化
(与黄道的交角为1.5424°)
反照率 0.12
满月时视星等 -12.74
表面温度(t) -233~123℃ （平均-23℃）
大气层
大气压 1.3×10-10 千帕

月球的两面
月球是一颗 同步卫星。因此，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。

月球的周期 名称 Value (d) 定义
恒星月 27.321 661 相对于背景恒星
朔望月 29.530 588 相对于太阳（月相）
分点月 27.321 582 相对于春分点
近点月 27.554 550 相对于近地点
交点月 27.212 220 相对于升交点
月球轨道的其它特征 名称 数值 (d) 定义
默冬章 (repeat phase/day) 19 年
平均月地距离 ~384 400 千米
近地点距离 ~364 397 千米
远地点距离 ~406 731 千米
轨道平均偏心率 0.0549003
交点退行周期 18.61 年
近地点运动周期 8.85 年
食年 346.6 天
沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天
轨道与黄道的平均倾角 5°9'
月球赤道与黄道的平均倾角 1°32'

月球的起源
月球的起源问题非常古老，也是科学界争论不休的题目。

最早的一种假说可以称之为“同源说”，认为月球和地球有相同的起源，但是现在一般都认为月球轨道的倾角表明它不太可能与地球同期形成或于后期被掳获。另外一个早期的推测认为在太阳系形成初期，地球处于熔融状态，由于地球的转速很快，月球因地球自转的离心力分离而成，甚至有人认为太平洋就是这个分出去后的疤痕。但要满足此一说法，地球初始转速必须很大。亦有人认为月球在别处形成，后来被地球掳获。

其他理论包括共生理论或称为凝聚理论，指地球和月球于相同的时间自吸积盘形成。此理论无法解释月球为何缺少铁。又有一些理论认为月球由围绕地球的大堆碎屑（因小行星或行星间的碰撞）形成。哈喇

现时较为人接受的理论称为大撞击理论，该理论认为月球由呈半融熔状态的地球和火星般大小的天体（有些人给它起名叫Theia）碰撞后的碎片形成。

月球的地质年代由几次重大的撞击事件定义。

潮汐力使早期呈熔融状态的月球变成一个以长轴指向地球的椭球体。

成分
45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP)展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物－－那些无法进入晶体结构的物质被留下，并浮到岩浆的表面。对研究人员来说，KREEP是个方便的线索，来明暸月壳的火山运动历史，并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。

月壳由多种主要元素组成，包括：铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。当受到宇宙射线轰击时，每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素，例如：铀、钍和钾，本身已具放射性，因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何，每种元素发出的伽玛射线均不相同，每种均有独特的谱线特征，而且可用光谱仪测量。

直至现在，人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。例如：1992年伽利略号曾于飞掠月球时测量过元素丰度。[2]

表面地理
月球表面有上万个直径超过1千米的环形山.他们大部分都有上亿年的历史;缺少大気层和气象活动以及缺乏近期地质活动保证了它们大部分永久性的保持原样.

[月球上最大的环形山，也是太阳系内已知最大的，形成了South Pole-Aitken basin. 这环形山位于月球的背面，接近南极的地方，直径约2，240 公里，深13 公里。

那些暗色和较少特征的月球平原叫“月海”，这是由于古代的天文学家认为上面是海洋的缘故。事实上，月海由巨大陨石撞击后从月幔流出并覆盖表面的玄武岩岩浆形成。较浅色的高地叫“月陆”。几乎只有面向地球的月面才有月海，月球背面的月海寥寥可数。天文学家相信这是因为月球的质心比形心更靠近地球所导致的（详请参见月海）。

在月壳上是一层表面呈尘埃状的岩石层，称为月壤，月壤并不是土壤。月壳和月壤在月面的分布并不均匀。月壳的厚度由60公里（月球正面）至100公里（月球背面）不等，月壤则由约5米（月海）至十多米（月陆）。

在2004年，Johns Hopkins University的Ben Bussey博士率领的小组从克莱门汀任务拍摄得来的照片中，发现月球北极Peary crater边沿的4个区域经常受到日照（南极却没有发现类似区域）。这些终年日照区的产生是由于月球的自转轴倾角很小，同样道理，有很多位于两极的陨石坑底经常没有光照。

水的存在
自古以来，彗星和陨星不断地撞击月球。这些物体中的大部分都含有水分。来自阳光的能量将这些大部分的水分分解回组成它的元素，氢和氧。两者通常都会立即飞离月球。但是，有科学家提出假说，认为还有相当含量的水在月球之上，例如在表面或深藏在月壳里。美国克莱门汀任务显示，一些细小的水冰冰块（含水彗星撞击后的碎片）可能藏在永久无日照区域的月壳里未被融化。虽然这些冰块很小，但总水量却可能相当可观（约有1立方公里）

而有些水分子，亦可能在月面弹跳其间掉进陨石坑而藏于其中。由于月球自转轴相对于黄道面法线有1.5度的轻微倾斜，部分极区的陨石坑底部从来没有受阳光照射，处于永久的影子中。克莱门汀任务曾测量月球南极这些陨石坑([3])并绘制成地图([4]) 。科学家期望可在此类陨石坑中找到水冰，并开采及利用太阳能电力或核能来电解成氢和氧。月球上可用的水量大大影响了人类在月球上居住的成本，因为从地球运送水（或氢和氧）昂贵得不切实际。

由阿波罗号上的太空人在月球赤道附近收集的岩石并不含任何水分。月球勘探者号或其他近期研究（例如：史密森学会）均没有找到液态水、冰或水蒸汽的直接证据。然而，月球勘探者号的结果指出在永久无日照区有氢，并可能以水冰的形式存在。

磁场
与地球相比，月球的磁场非常弱. 部分地区上的磁场相信是来自月球本身的（例如在Sirsalis月溪上的月壳），但与其他天体碰撞亦可能令它的磁场改变。而无大气层的天体是否能透过彗星和小行星撞击而获得磁场，是行星科学里一个历久常新的问题。测量月球磁场更可提供月核大小及导电率等资料，对科学家暸解月球起源有很大帮助。若月核比地球含有较多磁性物质（例如：铁），则月球的撞击起源说便较不可信（不过科学家已从另外一些角度来解释为甚么月核含较小的铁）

大气
月球只有微不足道稀薄的大气. 这些大气的来源之一是除气作用—气体的释放, 例如月球表面的氡气原先就是深藏于月球内部的. 有时，太阳风也会被月球的引力掳获，成为气体的另一重要来源

月球是地球的唯一天然卫星，它与地球有着密切的演化联系。根据对建立在月球上的阿波罗11号和12号月震台记录资料的分析，以及对月球表面和月岩的研究，可知现今的月球内部也有圈层结构，但与地球内部的圈层结构并不完全相同。月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤。整个月球可以认为由月球岩石圈（0～1000公里）、软流圈（1000～1600公里）和月球核（1600～1738公里）组成。月球岩石圈又可进一步分为四层，即月壳（0～60公里）、上月幔（60～300公里）、中月幔（300～800公里）和月震带（800
～
1000公里）。软流圈又称为下月幔。在月壳的10公里、25公里和60公里深处，均存在月震波速的急剧变化，表明在这些深度处存在显著的不连续性。月球表面至25公里深处为玄武岩组成的月壳第一层次，25公里～60公里之间为月壳的第二层，由辉长岩和钙长岩组成。上月幔由富镁的橄榄石组成，中月幔和下月幔由基性岩组成。月球震源的位置位于600～1000公里的深度之间，平均月球震源深度为800公里。由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多，因此，可以认为月球核不会是较重的铁镍等元素组成，它可能呈塑性或部分熔融状。在月球1000公里深处，月幔温度不会高于1000°c。根据对月球内部状况的了解，固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的。月球的上述圈层结构，也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果。

月球，俗称月亮，又称月，在中国古时又称太阴、玄兔、婵娟、望舒，是地球唯一的天然卫星，并且是太阳系中第五大的卫星。

月球的直径略大于地球的四分之一，质量约为地球的1/81，相对于所环绕的行星，它是体积和质量最大的卫星，也是太阳系内密度第二高的卫星，仅次于木卫一。

中文的月为象形文字，在甲骨文中月像一弯眉月的样子。东汉许慎在《说文解字》一书中分析月的字型时说：月，阙也。人们经过观察，发现月圆的时间少，阙（弦月或眉月等）的时间多，于是就照眉月的样子创造出这个象形字。

扩展资料
特性：

月球是太阳系内密度第二高的卫星，仅次于埃欧。但是月球的内核并不大，半径大约是350公里甚至更小，只占月球大小的约20%，相较之下，其它地球型天体的比例约为50%。

它的组成尚不是完全清楚，可能是由金属铁组成，同时含有少量硫和镍。对月球随着时间变化转动的分析显示月球核心至少仍有部分是熔融的。

月球是地球的同步自转卫星，它绕轴自转的周期与绕地球的公转周期是相同的，这使得它几乎永远以同一面朝向地球。

它之前以较快的速度旋转，在后来由于地球产生潮汐摩擦，让其自转速度减慢，直到最后以同一面持续面对地球，即潮汐锁定。

人们将月球朝向地球的一面被称为正面，而相对的另一面则称为背面，背面通常也称为"暗面"，但是事实上它如同正面一样会被照亮。当月相为新月时，我们看到月球的正面是黑暗的，而月球的背面则被太阳照亮。

参考资料来源：百度百科–月球