月球的资料

　　月球是被人们研究得最彻底的天体。人类至今第二个亲身到过的天体就是月球。月球的年龄大约有46亿年。月球与地球一样有壳、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1/4、太阳的1/400，月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400，所以从地球上看去月亮和太阳一样大。月球的体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/80左右，月球表面的重力约是地球重力的1/6。

　　月球的正面地图
　　月球表面有阴暗的部分和明亮的区域，亮区是高地，暗区是平原或盆地等低陷地带，分别被称为月陆和月海。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 ”。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，即月坑，这是一种环形隆起的低洼形。月球上直径大于1千米的环形山多达33 000多个。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。
　　月球永远都是一面朝向我们（原因见后面解释），这一面习惯上被我们称为正面。另外一面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外，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几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。
　　月球27.32166天绕地球运行一周，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，所以地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响导致自转速度减慢，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，当月球处于近地点时，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，当月处于远地点时，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。

　　从月球看地球
　　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3/4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。从地球南极上空观看，地球和月球均以顺时针方向自转；而且月球也是以顺时针绕地运行；甚至地球也是以顺时针绕日公转的，形成这种现象的原因是地球、月球相对于太阳来说拥有相同的角动量，即“从一开始就是以这个方向转动”。
　　很多人不明白为什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。
　　月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着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。
　　月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，
　　月球的背面地图
　　而正面月壳厚度只有60公里左右。
　　月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等（见）。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有7％，其余93％均被月球吸收。月海的反照率更低，约为 6％。月面高地和环形山的反照率为17％，看上去山地比月海明亮。月球的亮度随而变化，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。
　　由于月球上没有大气，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。
　　从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60～65公里。月壳下面到1,000公里深度是月幔，占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1,000℃，很可能是熔融的，据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。

月球是被人们研究得最彻底的天体。人类至今第二个亲身到过的天体就是月球。月球的年龄大约有46亿年。月球与地球一样有壳、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1/4、太阳的1/400，月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400，所以从地球上看去月亮和太阳一样大。月球的体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/80左右，月球表面的重力约是地球重力的1/6。 月球的正面地图
月球表面有阴暗的部分和明亮的区域，亮区是高地，暗区是平原或盆地等低陷地带，分别被称为月陆和月海。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 ”。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，即月坑，这是一种环形隆起的低洼形。月球上直径大于1千米的环形山多达33 000多个。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。 月球永远都是一面朝向我们（原因见后面解释），这一面习惯上被我们称为正面。另外一面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外，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几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。 月球27.32166天绕地球运行一周，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，所以地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响导致自转速度减慢，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，当月球处于近地点时，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，当月处于远地点时，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。 从月球看地球
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3/4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。从地球南极上空观看，地球和月球均以顺时针方向自转；而且月球也是以顺时针绕地运行；甚至地球也是以顺时针绕日公转的，形成这种现象的原因是地球、月球相对于太阳来说拥有相同的角动量，即“从一开始就是以这个方向转动”。 很多人不明白为什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。 月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着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。 月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里， 月球的背面地图
而正面月壳厚度只有60公里左右。 月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等（见）。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有7％，其余93％均被月球吸收。月海的反照率更低，约为 6％。月面高地和环形山的反照率为17％，看上去山地比月海明亮。月球的亮度随而变化，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。 由于月球上没有大气，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。 从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60～65公里。月壳下面到1,000公里深度是月幔，占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1,000℃，很可能是熔融的，据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。
基本数据
平均轨道半径 384,401千米 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 27.32天 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 升交点赤经 125.08° 近地点辐角 318.15° 默冬章 19 年 平均月地距离 384400 千米 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 18 年 10/11 天 轨道与黄道的平均倾角 5° 月球赤道与黄道的平均倾角 1° 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 3.976×10^7平方千米 体积 2.199×10^10 立方千米 质量 7.349×10^22 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 月球周期： 名称 数值（单位：天） 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 月球的直径是地球平均直径的1/4，质量只是地球的1/81。
地形
环形山 环形山这个名字是伽利略起的。是月面的显着特征，几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环形山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环形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，有的环山中有山）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）阿基米德型（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3米）。 环形山的形成现有两种说法：“撞击说”与“火山说”。 “撞击说”是指月球因被其他行星撞击而有现在人类所看到的环形山。 “火山说”是指月球上本有许多火山，最后火山爆发而形成了环形山。 但是，现在的科学家主张的是“撞击说”。

月球，地球惟一的天然卫星，虽然它距地球平均距离有38.4万千米之遥，但自古以来，它一直是地球人类最亲近的天体朋友。中华民族广泛流传的嫦娥奔月、吴刚伐桂和玉兔捣药等神话和传说，表达了人们对月亮的依恋和深情。

嫦娥奔月的传说，最早见于《归藏》，1993年湖北王家台出土的秦简《归藏》就有有关嫦娥的记述：“昔嫦娥以西王母不死之药服之，遂奔月为月精”。考古专家考证，这批秦简是战国时的抄本，而《归藏》的成书年代可能更早，相传是黄帝所作。到了东汉刘安撰写的《淮南子.览冥训》又丰富了故事：“羿请不死之药于西王母，羿妻姮娥窃之奔月，托身于月，是为蟾蜍，而为月精”。后来人们又进一步丰富了这个美丽的神话，嫦娥的故事便更增加了波澜跌宕的情节和感伤，我国晚唐诗人李商隐就曾在《嫦娥》一诗中吟道“嫦娥应悔偷灵药，碧海青天夜夜心”。

月球的平均直径为3476 千米，相当于地球直径的27%；质量为7.35×1022 千克，约为地球质量的1/81；体积只有地球体积的1/49；表面积约为3800万平方千米，约是地球表面积的1/14；平均密度为3.34克/立方厘米，比地球的平均密度(5.52克/立方厘米)小得多。月球的质量比地球小得多，引力也比地球小得多，月球的逃逸速度为2.38 千米/秒，远低于地球11.2千米/秒(即第二宇宙速度)的逃逸速度。月球重力加速度为1.62米/秒2，只有地球的1/6，因此，在月球上行走比在地球上行走容易、轻松得多。

月球的年龄与地球差不多，大约为46亿年。月球以椭圆轨道绕地球运动，离地球最远时有40.67万千米，最近约35.64万千米。在太阳系中，我们可以把地球和月球当作一个系统、一个质心看待，这个系统绕太阳公转，同样，月球和地球又分别绕它们各自的质心自转。月球围绕地球旋转一周的时间等于地球上的27日7时43分11.47秒，月球每天这种“东升西落”的运动也反映了地球自转的特性，从地球上看，月球升起的时间平均每天推迟50分钟。

由于月球自转的周期恰好等于它绕地球公转的周期，我们在地球上永远只能看到月球的一面，称为月球正面，另外半个月球总是背向地球，即月球背面。由于太阳、地球、月球三者的相对位置随着月球绕地球运行而变化，在地球上看月球的角度不一样，月球就有了各种月圆月缺的景观，即各种“月相”的更迭。月球位于日、地之间时称为“朔”，月球暗的半个球朝向地球，我们看不到它；“朔”之后的一两天，镰刀状的新月从西方的天空中出现，凸面向着落日的方向；以后月球相对于太阳逐渐向东移动，亮的部分日益扩展，五六天以后成了半圆形，这时的月相称为“上弦”；再经过七天，便到了满月即称为“望”，“阴历十五月儿圆”说的就是“望”；满月以后，圆轮的西部日益亏缺，呈半圆形就称为“下弦”。

月球的形貌其实不像我们肉眼所见到的那么光滑平坦，甚至可以说是“满目苍凉”。那些星罗棋布于月面上的圆环形构造叫月坑，也叫环形山，它是月球早期受到小天体如陨石、小行星、彗星等猛烈撞击的历史见证。月球上的环形山有很多是以科学家的名字命名的，其中有4座以石申、张衡、祖冲之、郭守敬等中国古代科学家命名。

我们平常看到的月球正面上的暗黑色斑块，称为月海。月海是月面上宽广的平原。月海伸向月陆的部分称为“湾”、“沼”或“湖”。月球表面高出月海的地区均称为月陆或高地。月球表面上分布有许多连续的、险峻的山峰带，称之为山脉或山系。月表上还有有一些暗色的大裂缝，看起来很像地球上的沟谷，因此早期的观测者把较宽的峡谷称之为“月谷”，而把较细长的小谷称之为“月溪”。别看月球上有这么多的“海”“湖”“湾”“沼”“溪”，其实那里面没有一滴水，至于月球两极是否有冰或者其他水资源，人们仍在探测之中。

月壤中蕴含着丰富的资源，最值得我们关注的是核聚变材料氦-3。这种材料在地球上极为稀有，是一种可长期使用的、清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料。根据专家初步的估算，月壤中氦-3的资源总量约为100～500万吨，而地球上的氦-3资源总量还不足15吨。可见，开发利用月壤中的氦-3，为解决人类面临的能源危机提供了一种可能。

利用航天技术对月球的探索始于20世纪50年代末。 1959-1960年，苏联先后进行了9次无人月球探测器的发射，其中“月球-1号”成为世界上首颗飞到月球附近的探测器，“月球-2号”首次击中了月球，“月球-3号”绕到月球背面，首次拍摄了月球背面的照片。以后苏联又发射了第二代、第三代“月球号”无人探测器，首次实现了月球软着陆和环绕月球飞行，并首次取回了月球样品，在无人月球探测领域取得了多个第一。后来美国也有许多艘无人探测器造访了月球。此外，还有日本、欧洲空间局也发射过月球探测器。

真正实现了人登月的还是美国，从1969年7月至1972年12月，美国的“阿波罗”计划成功地实现了航天员登月，有6批12名航天员登上了月球。阿波罗11号飞船是人类的第一艘登月飞船，它降落的地点在月球正面的静海。迄今，美国登月航天员和苏联无人自动采样月球探测器，分别采回了381千克和321克月壤和月岩。

随着社会的进步、科技的发展，新一轮月球探索方兴未艾。目前，中国、美国、俄罗斯、印度、日本、欧洲空间局都正在实施各自的月球探测计划。

中国的探月工程叫“嫦娥工程”，已被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006～2020)的重大专项。探月工程分三期工程实施，这三期工程被形象地表述为“绕”“落”“回”。

其中第一期工程“绕”，将于2007年用长征三号甲火箭运载火箭，从西昌发射场发射“嫦娥一号”月球探测器，以绕月飞行的方式对月球进行探测。“嫦娥一号”围绕月球飞行的轨道距月面的高度为200千米，从地面发射飞至月球上空(近月点)，需要8～10天。我国首次月球探测的探测重点有四项，它们是：获取月球表面三维影像，分析月球有用元素和物质类型的分布特点，探测月壤特性，探测地月空间环境。一期工程有月球探测器系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统、地面应用系统等五大系统。第二期工程“落”，将于2012年前后发射月球软着陆器和月球车，实施月球软着陆和自动巡视勘测。第三期工程“回”的主要任务，则是于2017年发射自动采样返回探测器，取回月球样品并安全返回地球，进行深入的研究。