中國(guó)科協(xié)第二屆“尋找少年航天員”征文活動(dòng)指導(dǎo)資料（5）到月球上觀測(cè)星空

◎文圖 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái) 郭紅鋒

同學(xué)們，我們知道，月球上沒有大氣層，這無(wú)疑給人類移居月球的生活帶來(lái)巨大的困難，但對(duì)于天文觀測(cè)來(lái)說(shuō)卻提供了極好的條件。

為什么在月球上更有利于觀星

在月球上不僅能看見包括地球在內(nèi)的太陽(yáng)系天體，而且能看見遙遠(yuǎn)的恒星。由于在月球上的白晝和夜晚都可以看見星星，所以觀測(cè)可以連續(xù)進(jìn)行，大大提高了觀測(cè)效率。

月球相對(duì)恒星的自轉(zhuǎn)周期是27.3個(gè)地球日，所以月球天空中恒星東升西落的周期也是27.3個(gè)地球日。在月球上連續(xù)觀測(cè)一個(gè)特定目標(biāo)的時(shí)間可以持續(xù)十幾個(gè)地球日，這對(duì)觀測(cè)那些長(zhǎng)周期變化的天體（例如變星）特別有利，對(duì)那些遙遠(yuǎn)暗弱的天體更可以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間曝光得到比地球上更多的信息。

我們知道，月球幾乎沒有大氣，沒有光污染，因此我們能看到最真實(shí)的天體，而不是受到大氣和人類活動(dòng)干擾后的觀測(cè)效果。除光學(xué)波段以外，月球上還可以接收到宇宙全波段的電磁輻射，所有其他波段在地球上被大氣阻礙的輻射，例如紫外線和X 射線等地球上無(wú)法進(jìn)行的觀測(cè)項(xiàng)目都可以在月球上開展。

對(duì)了，你聽說(shuō)過(guò)月球天文臺(tái)嗎？接下來(lái)我們就來(lái)看看它的厲害之處吧！

月球天文臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)

1.月球沒有大氣，因此不存在大氣對(duì)某些電磁波譜段的吸收，月亮上的天文臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)全波段觀測(cè)，這使天文學(xué)家能夠獲得更清晰的視野。

2.月球是一個(gè)非常穩(wěn)定的平臺(tái)，登月探測(cè)表明，月震放出的能量比地球上平均地震能量小1億倍，月震產(chǎn)生的月面移動(dòng)約十億分之一米。這樣的穩(wěn)定性對(duì)于光學(xué)干涉儀是極為有利的。

3.月球上提供了一個(gè)巨大的天然平臺(tái)，足夠人類建立龐大的月基天線陣和地月聯(lián)網(wǎng)天線陣列。

4.月球上的引力場(chǎng)微弱，減輕了儀器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造的困難，而且對(duì)儀器的操作和控制也變得更為容易。

5.據(jù)考察，月球兩極附近的某些環(huán)形山似乎總是陰暗的 ，這些地區(qū)的溫度適合大多天文測(cè)量?jī)x器所要求的低溫環(huán)境。

在月球表面建立天文臺(tái)也許會(huì)得到異常詳細(xì)的星空視野，打開研究宇宙的新窗口。天文學(xué)家分析認(rèn)為，月球上天文臺(tái)的分辨率將可能超過(guò)當(dāng)前地面光學(xué)儀器的數(shù)萬(wàn)倍，甚至10萬(wàn)倍以上。月球天文臺(tái)還將打開一扇可探測(cè)極低射電頻率宇宙的新窗口，它們甚至可能通過(guò)引力波和中微子難以捉摸的中性粒子的研究，開辟出天文學(xué)的一些新分支。

當(dāng)然，在月球上建造天文臺(tái)也不是沒有缺點(diǎn)的。在地球上，由于大氣的存在好像加了一個(gè)防護(hù)罩，一般的小流星進(jìn)入地球大氣后，高速運(yùn)動(dòng)與大氣的摩擦所生之熱會(huì)將流星燒蝕。而月球就沒有這種“防護(hù)罩”，因此容易遭到各種流星的撞擊。為此，人們必須給各類設(shè)備加上特殊的“保護(hù)罩”。

最后，給同學(xué)們留下兩個(gè)思考問(wèn)題

1.你想在月球上觀測(cè)哪些宇宙現(xiàn)象？

2.你對(duì)在月球上進(jìn)行天文觀測(cè)有什么奇思妙想？

同學(xué)們的回答或有其他問(wèn)題，請(qǐng)發(fā)郵件到郵箱 chinahou@bao.ac.cn，記得要寫清你的聯(lián)系信息（姓名、學(xué)校、電話等），我們會(huì)按照你的要求及時(shí)回復(fù)哦！