2DARK天文志

晴朗的夜晚，一轮明月高挂天空，将它那柔和而又皎洁的月光洒向人间。自古以来，这轮明月引起了无数文人墨客的关注。满月时晶莹剔透的月面使得人们在借月寄托思乡之情的同时，更欲一探究竟……

千年之后的今天，月球神秘的面纱已在人类的努力之下被一层层揭去：从苏联发射的“月球2号”探测器第一次击中月面起，直至“土星5号”将载人飞船“阿波罗11号”成功地送上月球，人类第一次在月球上留下了自己的脚印，其无一不凝结着无数科研工作者的心血和生命。

1989年7月20日，在“阿波罗”登月20周年的纪念会上，美国总统乔治．布什提出重返月球的建议，并提出将月球作为飞向火星的基地；

1990年1月24日，日本成功地发射了第13号科学卫星“飞天”号（Muses-A）。飞天号的轨道设计十分独特：先进入一条绕地飞行的高偏心率椭圆轨道，利用月球的引力摄动作用使轨道的远地点缓慢地向月球接近，最终在同年的3月19日进入月球轨道，并放出绕月轨道器“羽衣”(Hagoromo);

2006年9月，欧空局（ESA）的Smart一号成功撞击月球表面，撞起高约10公里的月球尘埃，以供天文学家们进行研究。

2007和即将到来的2008年又是一个人类探索月球的高峰年，日本的“月亮女神”顺利进入轨道，中国的嫦娥一号成功发射并变轨成功，紧接着美国宇航局的月球探测轨道飞行器(Lunar Reconnaissance Orbiter)和印度的“月球初航-1”号（Chandrayaan-1)探测器也将于2008年发射。

探月之所以会在全球掀起高潮，是因为它在科学上具有明显的意义：月球表面没有噪音和无线电波干扰，无明显月震，这是进行天体物理，中微子物理和引力波实验的极佳场所；月球表面的重力加速度只有地球的1/6，因而为进行生命科学研究提供了有利条件；同样地，对地球这位最近的邻居进行研究并向其发射探测器甚至登月均是人类研究和飞向地外陌生天体，研究宇宙的第一步。

探月轨道

常规的登月轨道大致可以分为直接登月轨道，环地登月轨道和环月登月轨道，其实后两种只是在直接登月轨道的基础上加上了环绕地球的停泊轨道和环绕月球的软着陆轨道。按照轨道的形状可以分为椭圆、抛物线和双曲线。

其中，椭圆轨道和月球相交有三种方式：一是在远地点处相交（即切向相交，难度很大），二是在到达远地点以前在轨道上升段相交。三是过了远地点后相交，该下降型轨道能到达月球背面。（见下图）

椭圆轨道

垂直击中月球近点的轨道必须是高速发射的双曲线轨道。而这条轨道击中月面的难度较大，并且耗费燃料，不适合需要减速飞行的软着陆。

月面软着陆和着陆点的选择

月面软着陆的方式多种多样，前苏联发射的“月球9号”利用弹跳球进行月面软着陆的方法值得借鉴。球的内部装有仪器，并设置为不倒翁结构，一旦弹跳球静止后，发射机的天线始终指向月球的天空。

如果分析最早期月球探测器在月面上的着陆地点，你会发现这些着陆点大致分布在月面纬度+-20 。东西半球相比较，早期的探测器一般在经度0 W至60 W居多。而后来的探测器（尤其是“阿波罗”）着陆点较为随意。这是由于：早期的探月器发射及着陆技术较为落后且缺乏经验，着陆方式一般为定点击中式的硬着陆，而击中西半月面要比击中东面机率大，故一般将着陆点选在经度0 W至60 W之间。后期采用了绕月飞行的软着陆，着陆点便随意了很多 。

着陆点的选择可以依据以下几点原则：

①.大范围的平坦区域：这样即使发生较大的误差，也不至于使着陆失败，理论表明最好选择直径在80公里左右的月海区域，而实际不用达到80公里这样宽泛。

②．地面要有足够的承受力：月海表面几毫米的灰土，据实测约可承受10克/厘米2的压力，5厘米厚的地方可承受约600克/厘米2，登月舱的支足平板和宇航员的鞋底平面，对月面的压力，都设计在30到70克/厘米2之间，故足印深度在1厘米左右。

③．不要在重力异常区域着陆：由于月球某些区域质量过于集中，会造成重力异常，也就是“重力瘤”，它对探测器轨道的影响较大。

④．避免磁场异常区

⑤．着陆时月面要有适宜的温度：最好在昼夜交界线处着陆。

关于探测器在月面着陆位置的选择可以看“着月场的选择”一文。