中國科協第二屆“尋找少年航天員”征文活動指導資料（5）到月球上觀測星空

◎文圖 中國科學院國家天文臺 郭紅鋒

同學們，我們知道，月球上沒有大氣層，這無疑給人類移居月球的生活帶來巨大的困難，但對于天文觀測來說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的太陽系天體，而且能看見遙遠的恒星。由于在月球上的白晝和夜晚都可以看見星星，所以觀測可以連續進行，大大提高了觀測效率。

月球相對恒星的自轉周期是27.3個地球日，所以月球天空中恒星東升西落的周期也是27.3個地球日。在月球上連續觀測一個特定目標的時間可以持續十幾個地球日，這對觀測那些長周期變化的天體（例如變星）特別有利，對那些遙遠暗弱的天體更可以通過長時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的天體，而不是受到大氣和人類活動干擾后的觀測效果。除光學波段以外，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 射線等地球上無法進行的觀測項目都可以在月球上開展。

對了，你聽說過月球天文臺嗎？接下來我們就來看看它的厲害之處吧！

月球天文臺的優點

1.月球沒有大氣，因此不存在大氣對某些電磁波譜段的吸收，月亮上的天文臺可以實現全波段觀測，這使天文學家能夠獲得更清晰的視野。

2.月球是一個非常穩定的平臺，登月探測表明，月震放出的能量比地球上平均地震能量小1億倍，月震產生的月面移動約十億分之一米。這樣的穩定性對于光學干涉儀是極為有利的。

3.月球上提供了一個巨大的天然平臺，足夠人類建立龐大的月基天線陣和地月聯網天線陣列。

4.月球上的引力場微弱，減輕了儀器結構強度和制造的困難，而且對儀器的操作和控制也變得更為容易。

5.據考察，月球兩極附近的某些環形山似乎總是陰暗的 ，這些地區的溫度適合大多天文測量儀器所要求的低溫環境。

在月球表面建立天文臺也許會得到異常詳細的星空視野，打開研究宇宙的新窗口。天文學家分析認為，月球上天文臺的分辨率將可能超過當前地面光學儀器的數萬倍，甚至10萬倍以上。月球天文臺還將打開一扇可探測極低射電頻率宇宙的新窗口，它們甚至可能通過引力波和中微子難以捉摸的中性粒子的研究，開辟出天文學的一些新分支。

當然，在月球上建造天文臺也不是沒有缺點的。在地球上，由于大氣的存在好像加了一個防護罩，一般的小流星進入地球大氣后，高速運動與大氣的摩擦所生之熱會將流星燒蝕。而月球就沒有這種“防護罩”，因此容易遭到各種流星的撞擊。為此，人們必須給各類設備加上特殊的“保護罩”。

最后，給同學們留下兩個思考問題

1.你想在月球上觀測哪些宇宙現象？

2.你對在月球上進行天文觀測有什么奇思妙想？

同學們的回答或有其他問題，請發郵件到郵箱 chinahou@bao.ac.cn，記得要寫清你的聯系信息（姓名、學校、電話等），我們會按照你的要求及時回復哦！