钱江晚报·小时新闻记者 章咪佳
此刻，中国嫦娥五号月球探测器正从月球飞回地球的路途上。
全世界都在等待它的回归。
钱江晚报·小时新闻即将推出“星空特刊”，记录中国的探月征程。在嫦娥五号即将回到地球怀抱之际，我们也将陆续开始推送系列文章，讲述人类与月球之间的互动。
今天要讲述一个前传故事。我邀请的科学顾问，是北京大学地球与空间科学学院教授、中国空间科学学会、空间探测专家委员会副主任焦维新。焦教授是研究太阳系行星的专家，他曾经在2001年中国第三次探月研讨会上，首次正式提出：以“嫦娥”，作为中国探月工程的名称。
焦教授给我讲了两个晚上课，梳理了人类完整的探月经历。这其中的变化、挑战，希望、悲壮，都曾经带给全人类智识上的巨大勇气。
或许仍然有人会问：为什么要探月？
借用肯尼迪先生（John F. Kennedy）在1962年美国登月前发表的著名讲演中的说法：
“我们决定去登月！我们决定去登月！
并不是因为它们轻而易举，而是因为它们困难重重，因为这个目标将考验我们最顶尖的技术与力量，因为这个挑战是我们愿意接受的。”
回到月球·探月前传
国际空间站运行到大西洋上空时拍摄的满月照片 图片来源 NASA
1972年，一段举世瞩目的伟大爱情走向了终点：
人类对月球的痴迷戛然而止。经过六次登月之后，人类开始厌烦月球。此后再也没有人回到这座星球。
这是因为熟悉而生厌的典型示例。月球的确有些乏味，贫瘠荒芜，毫无色彩。
此后人类探索的目光，转向了更多未知的世界。太阳系中许多别的卫星，看起来都比黯淡无光的灰色月球要有趣得多。人们开始遗弃月球。
但是这一切，即将改变。
这是人类与月球之间的爱情故事，我们如何爱上月球，如何对它生厌，如今我们又是如何缓慢但坚定地重新爱上它。
高峰
1958～1976年，由政治竞争驱动的美苏登月争霸，推动了人类历史上的登月高峰期。这一时期，美国和苏联共发射了95颗月球探测卫星，成功率44.2%。
1.
人类对月球的爱恋，历史漫长，月球在黑暗的宇宙中，始终默默地陪伴着地球，俯瞰着地球成长的整个过程。但月球来自何处，由什么构成的，还有人类最想知道的问题：月球是否跟地球一样，也孕育了生命呢？
要知道月球上到底有什么，唯一的方法，是飞去月球去看一看。
1958年10月11日，美国先锋1号（Pioneer 1）月球探测发射，由此开启了人类对月球的探索旅程。不过这个探测器没能进入轨道。
1959年1月2日，苏联的月球1号（Luna 1）顺利升空，随即离开地球轨道，成为人类发射成功的第一个摆脱地球引力场的航天器。
但是1959年1月4日，月球1号从5995千米的高度飞越了月球——没有按预期到达月球上。
虽然失控“脱靶”了，月球1号仍然是人类发射成功的第一个星际探测器；它在飞行过程中测量了月球磁场、宇宙射线等数据，这是人类首颗抵达月球附近的探测器。
雄心勃勃的苏联，在相当密集的时间段里连续发射三颗探月卫星。
前苏联月球2号探月卫星 图片来源 Historytoday
1959年9月12日，苏联发射了月球2号（Luna 2）卫星。这是一个撞击探月器，发射后不到两天，月球2号就以超过10000公里/小时的速度，撞击到月球表面，成为第一个成功抵达月球的人造物体。
一个月不到，1959年10月7日，苏联月球3号（Luna 3）卫星又作出重大突破——飞到了月球背面。
前苏联月球3号探月卫星 图片来源 Wikidata
由于月球围绕地球公转的周期与其自传周期相同，所以在地球上的人类永远无法看到月球的背面。
月球3号带着地球上使用的电视摄像机，一路飞到月球背面，并绕飞回地球。在重新进入地球轨道时，它开始将20帧画面，一帧一帧地传回地面。
月球3号拍摄到的月球背面 图片来源 WIRED
月球3号重返地球大气层后坠毁。它传回的十几张可以分辨的图片，终于揭开一个谜底：月背的表面，和1608年伽利略用天文望远镜看到的月球正面，是相同的样貌。
平淡无奇的模糊画面，并不影响苏联在此时占据的绝对优势，月球背面的一块低洼地，也由苏联率先命名为“莫斯科海”。
在人类探月的初期，苏联赢得了开始。
2.
但是人类登月，是一个全新的挑战。
想要领导太空时代的美国，在1962年肯尼迪总统发表富有魅力的讲演后，正式启动了阿波罗计划——十年内，把美国宇航员送上月球。
一系列无人探测器成为美国登月任务的先遣部队。“突击号”无人月球卫星，以空军敢死队的方式，猛冲撞击月球表面，胡乱拍摄，直到撞毁为止。它获得了4300张近距离的月球表面图像，这也使得人类第一次看清了月球的真面目。
突击者7号 图片来源 NASA
在准备最终目标——人类登月时，这些图片起到了关键性作用。
巅峰时期（20世纪60年代），美国政府雇佣了40多万人参与登月项目；耗费达到250亿美金（相当于当今的1500亿美金），花费了全国预算的45%。
但是大部分美国民众，支持登月计划。
1968年12月21日，阿波罗8号（Apollo 8）载着三名美国宇航员升空。虽然没有登陆月球，但是阿波罗8号进入了月球轨道，进行了绕月飞行，这是人类首次造访另一个星球。
高光时刻来了。
1969年7月16日，阿波罗11号升空，成功登陆月球宁静海。美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil Alden Armstrong）和巴斯·奥尔德林（Buzz Aldrin）先后出舱，在月面上漫步了近三个小时。
阿波罗11号航天员乘组，由（从左至右）指令长尼尔·阿姆斯特朗（Neil A.Armstrong）,指令舱驾驶员迈克·柯林斯（Michael Collins），登月舱驾驶员埃德温·奥尔德林（Edwin E.Aldrin，也叫巴斯·奥尔德林Buzz Aldrin） 图片来源 NASA
阿波罗11号宇航员巴兹·奥尔德林（Buzz Aldrin）在月面上进行舱外行走时，把两件实验器材放到月面指定地点。阿波罗11号的指令长尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）使用70mm的月面相机，拍摄了这张照片 图片来源 NASA
科幻小说成为了现实。
鲜为人知的是，在飞往月球的路上，阿波罗11号的登月舱里连续响起了警报。美国宇航局（NASA）最终决定：忽视警报。
赌博有了回报。
“我的一小步，人类一大步。” 正如阿姆斯特朗所说，这次登月，以史无前例、后无来者的方式，凝聚了全人类。
那天晚上，地球上的人们也许都会好奇地仰望天空。他们知道，月亮上有两个人类，此刻正回望着他们。
接下来的三年，更多的五次登月任务陆续完成，一次比一次更有雄心壮志：阿姆斯特朗和奥尔德林只是试探性地在登月舱附近走了几步，执行后来几次登月任务的美国宇航员，在月球上跋涉了几公里；他们一次在月球上逗留数天，造访不同的区域，收集岩石和土壤样本，并进行科学实验。
阿波罗计划总共将12名宇航员送上月球，并从月球带回了近400公斤不同区域的月岩样本。
美苏登月竞赛中，美国笑到了最后，但也很快带来了那场人类与月球的分手。
阿波罗17号登月舱驾驶员、科学家哈里森·施密特（Harrison H.Schmitt）正在Taurus-Littrow登陆区收集月壤。他使用的工具，是特制的月球耙，用于采集1.3～2.5厘米的月岩、月壤样本。这张照片由阿波罗17号指令长尤金·塞尔南（Eugene A.Cernan）拍摄 图片来源 NASA
寂静
1977～1993年，美苏两国（包括1991年后苏联解体后建国的俄罗斯）都没有发射任何月球探测器。这个阶段，在全世界范围，只有日本于1990年1月24日发射了飞天号（HITEN）月球探测器。
1.
确切地说，人类移情别恋了。
人们对月球的兴趣日益减少。到1972年阿波罗17号升空时，NASA还得花钱，才能请得动美国电视台对登月任务作报道；后几次阿波罗任务，登月报道也已经从头条位置，被排到刊登在报纸的第二、三版。
人们开始觉得登月无聊了。看过宇航员搜集几次岩石，人们也不再觉得有趣。
登月的任务完成了，可以干点别的事了——“美国在登月上花了太多钱了。我认为应该把更多的时间、精力和金钱，用到国内的各方面。”作出这些评论的美国民众，也许就是当年说出“我们一点也不佩服苏联，我们应该占据第一”的人们。
更要命的是，月球的确显得非常乏味。
月球是一个荒凉、贫瘠的地方，没有孕育生命，甚至连水也没有，那不是神明的天堂。人类千百年来对月球构建的种种想象，在某一刻坍塌。
“有一天我在月球上漫步～”当阿波罗17号的宇航员尤金·塞尔南（Eugene Cernan）在月球上俏皮地边跳跃边漫步时，这已经不再是人类的一大步了，而是一个垂死纪元的最后一次踉跄而行。
NASA取消了之后计划的三次登月任务，悄无声息地为阿波罗计划画上句号。
塞尔南成了在月球上漫步的最后一人。直至现在，没有人回过月球。
人类对月球的痴迷结束了。
阿波罗17号进行了人类在月球的最后一次探险。乘组大约花了75个小时在月面上工作，包括22个小时舱外活动，驾驶月球车行进了大约3千多公里。阿波罗17号指令长尤金·塞尔南说：“现在我在(月球)表面踏上最后一步,返回家乡。如果情况允许，我们还会回来，带着全人类的和平与希望。”但他没想到,自己的脚印,成了二十世纪人类留在月球上的最后一个印记。图为1972年12月12日，塞尔南站在月球车旁边 图片来源 NASA
2.
别的星球看起来有趣得多。
太阳系中还有150多颗其他卫星。就连moon这个浪漫的名字，也不是月球独有的，所有的卫星，都叫“moon”，只不过我们称月球“the moon”。
20世纪70年代，人类开始热衷探索其他的这些卫星，获得了许多意外的结果：
比如木卫二（木星的卫星Europa）的表面没有坑洼，遍布裂隙与峡谷，这与地球的两极的画面非常相似。木卫二曾经被冰覆盖，冰层融化并冻结了许多次，那么这颗星球上面之前肯定存在水。
木卫二Europa的表面 图片来源 NASA
水！木卫二上存在着生命的关键元素。当科学家开始推测融合冰层的热量来自何处时，情况变得更加令人激动了。
答案可能在地球上。
在地球海洋的海底，科学家发现了“黑烟囱”——来自地壳下方的火山热源，它从下方加热海水。有研究地球生命起源的专家认为，有液态水和火山热源，这里是生命最开始的地方。
像地球上“黑烟囱”一样的热源，很有可能也存在于木卫二的冰层下方。所以木卫二海底的高热火山口附近，可能也有相同的生物体。只要出现了细菌，可能就会出现以细菌为食的生物，进而就会有一个完整的生态体系。
在整个太阳系中，如果要找一个温暖舒适的地方，供细菌出现并且存活，木卫二或许是最有可能的选择。
人们发现，原来卫星，moons，隐藏着生命的信息，它们可能是太阳系中最有趣的地方。人类开始越发挂念长期以来，被忽视的月球，the moon，或许值得我们再次仔细观察。
木星和木卫一Io的合成图 图片来源 NASA
恢复
1994～2006年，全世界发射了三个月球探测器，尤其是美国发射的克莱门汀号和月球勘探者号卫星，间接发现了月球上有水冰的信息，重新燃起了人们对月球探测的信心。
2004年，美国总统布什发布“重返月球”计划，“征服月球，是人类追求未来进步与成就的重要一步”。
1.
更让人兴奋的是，人们在月亮上也找到了水的踪迹。
1994年1月25日，美国的一个小小的无人轨道探测器克莱门汀号（Clementine），再度前往月球。这是20多年之后，人类首度开展登月之旅的太空船；它前往了之前人类从未仔细观察过的区域：月球的两极。
无人轨道探测器克莱门汀号 图片来源NASA
克莱门汀号耗时两个月，对月球发射无线电波。结果有了惊人的发现——科学家发现了月球上残留的冰迹。
雷达收到了从月球表面传回的强大信号。这些信号表明，月球地底下有残留的冰迹。冰并不太多，或许可以填满多个奥运会用的标准泳池。但是若是把冰融化成水，均匀地分布在月球的表面，水深大概只有1厘米左右，所以这些冰不足以形成海洋。但是足以让人类研究利用。
但是这项由信号强弱间接证明月球上有水的证据，受到了科学界的质疑。
克莱门汀号拍摄的月球北极 图片来源 NASA
2.
于是，1998年1月8日，NASA的月球勘探者号（Lunar Prospector）上路了。
1998年3月，NASA宣布，月球勘探者号的中子探测器，也发现月球上有水冰。但是，中子吸收的原理，也不能排除一些其他情况，水冰的存在，仍然受到质疑。
艺术家绘制的月球勘探者号 图片来源 NASA
月球勘探者号完成自我验证的方式是决绝的——1999年7月31日，它一头撞向中子探测器测出有水冰的区域，靠近月球南极点的撞击坑（shadowed Shoemaker crater）。
“如果月球上有水冰，那么我一头撞上月球，有水的地方就会因为遇到如此的高温而‘呼呼’冒水汽儿。”月球勘探者号想。
啊呀，月球勘探者号不走运。无论是地面上还是空间站的望远镜，都没有观察到预想中的水蒸气。
NASA当时开了发布会，解释可能的几种原因：没有准确撞到探测到有水冰的陨石坑里的位置；冰可能与石头混到一起，没能冒出那么明显的气，各路相机没有能拍着。
最后，很可爱地勉强表示：也可能，月球上真的没有水冰咯。
基于月球勘探者号的数据，科学家标注出了月球南极潜在的含水区域——蓝色和紫色对应的区域表示高潜在含水区 图片来源 NASA
新发展
2007至今，全世界发射了12颗探月卫星（其中，中国发射了嫦娥系列五颗探月卫星，美国发射四颗，欧空局发射一颗，日本发射一颗，印度发射一颗），成功率达到91.7%。
1.
2009年6月，美国发射一箭双星——Alas火箭载着月球勘探轨道器（LRO）和月球陨石坑观测摇感卫星（LCROSS），飞往月球。
除了月球勘探轨道器需要描绘月球北极的地图；火箭和月球陨石坑观测摇感卫星会组合完成另一项艰巨的任务：继续验证月球是否有水冰。
月球陨石坑观测摇感卫星，与一般的月球卫星飞法不同，它不绕着月球飞，直接飞到月球南极的陨石坑上空。它利用月球的引力调整了一次姿势，将轨道倾角由0°变成90°。这是为它和火箭组合体最后的行动做好的准备，以最大力度撞击陨石坑。
艺术家描绘的月球陨石坑观测摇感卫星正在观测（拍摄）末级火箭Centaur撞击月球 图片来源 Northrop Grumman
2009年10月9日，两吨重的Alas的末级火箭，以调整好的垂直角度，猛冲陨石坑。同时，月球陨石坑观测摇感卫星会先飞到后侧，拍下整个撞击过程——这是最清楚的现场视频证据；而后，它也将壮烈地撞向月球表面，完成自己的使命。
结果如何？
这一次，NASA没有马上召开发布会，而是屏吸研究了一段时间。
2009年11月13日，NASA新闻发言官提着一个水桶，站上新闻发布会的讲台。NASA这一次证实了月球上有水冰，并且计算出整个月球的水冰含量达到5.6%，“这次探测器在陨石坑撞出的水汽，相当于12桶水。”发言官提了一提手里的水桶。
全场掌声久久不能停息。
2009年11月13日召开的新闻发布会上，月球陨石坑观测遥感卫星（LCROSS）项目负责人Tony Colaprete表示，虽然他不能估算出整个月球上大约有多少水，但是在这次撞击造成的20～30米深的坑内，科学家利用光谱数据分析得出，这里大约有95升水。Colaprete当时提着7升的水桶，“大约有这么十几桶。” 图片来源 NASA
2.
月球上有水存在的事实，即便是冻结的冰，改变了一切。看来贫瘠荒凉的月球，并没有那么不适合人类居住。
突然间无限的可能性涌现：拥有了可以维持生命的水，月球未来很可能成为一个太空基地；这也会是人类征服宇宙的一块踏脚石，有朝一日，人类甚至可以移居到月球。
爱情之火重燃。
Fly to the Moon 图片来源 Listdoes
老牌探月阵营的国家，志愿者组织，私人企业，都在行动。当然，他们都不能忽视后来居上的一匹黑马——新一轮登月竞争的后来参与者，中国。
谁会赢得未来的月球竞争，现在还很难说，但是毋庸置疑的是，人类对月亮古老的爱火再度重燃。
从很多方面来看，人类和月球的感情已经达到成熟的阶段：我们经历了迷恋、追求阶段，经历了不顺的沉默阶段，现在，这段经过淬炼的感情，看来会持续漫长的时间。
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