你好月球！小火箭詳解人類測量地月距離的技術之五

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本文共2028字，16圖。預計閱讀：3分鐘。

本文是小火箭月球系列報告的第1季的第7個系列。共5篇，本文是該系列的第5篇，為終結篇。

公元1971年7月26日，協調世界時13點34分00秒，也就是在阿波羅14號載人登月飛船升空僅僅5個多月後，阿波羅15號載人登月飛船就在卡納維拉爾角發射場由一枚嶄新的土星5號運載火箭托舉升空了！

阿波羅15號飛船帶了一輛有人駕駛的月球車登上了月球。

這是人類第一次在月球表面駕駛車輛。

上圖就是阿波羅15號載人登月飛船放置在月球表面的激光反射鏡。這是人類在月球放置的第4面鏡子。

小火箭風格，具體坐標為：

月面經度：東經 3.60°E；

月面緯度：北緯 26.10°N。

有了這樣的激光反射鏡，代入小火箭前文給出的推導結果，可知，單次發射單脈衝激光，地面可以收到5個光子的反射。

1973年1月8日，蘇聯工程師使用一枚質子火箭（有關該火箭的詳細分析，見小火箭的公號報告《質子：蘇聯留給俄羅斯的運力最強的火箭》《質子火箭：空間站的建設者》）將月球車2號送入月球表面。

月球車2號上面攜帶的鏡子和月球車1號其實是一樣大的，都是734.1平方厘米。看來，當年美國工程師們想多了。

這是人類放置在月球的第5面激光反射鏡，也是迄今為止，最後一面。

小火箭風格，蘇聯月球車2號激光反射鏡的具體坐標：

月面經度：東經 30.45° E；

月面緯度：北緯 25.85° N,。

結束語

位於德國的地球-月球激光精確測量系統，依靠的依然是這5面在月球表面的激光反射鏡。

戈達德太空中心的兩組超大功率激光器瞄準了在繞月軌道上的一顆衛星。

嗯，人類目前已經掌握了從地面的激光器發射大功率激光命中將近40萬公里遠的快速移動目標的能力。

這個能力對於今後人類防止小行星撞擊地球和防禦外星星際艦隊的入侵，都是至關重要的。

這是5個人類放置在月球表面的激光反射鏡的位置示意圖（精確坐標詳見本文相關位置）。

這5面鏡子里，阿波羅15號放置的那面最大，達到了3402.2平方厘米，因此也就最好用。

目前，從月球返回的人類激光束，有 78% 來自這一面鏡子。

另有 11% 的激光反射數據，來自阿波羅11號的那面鏡子。

3個阿波羅激光反射鏡在月球表面構成一個碩大的三角形，3個 邊長分別為1249.8公里、1100.2公里 和 969.9公里。

（小火箭註：月球的平均半徑為1737.4公里。）

蘇聯的月球車1號和月球車2號提供的數據，分別占數據總量的0.15%和2.67%。不過，由於位置的不可替代性，這兩輛月球車對人類了解月球同樣是功不可沒的。

通過這幾十年的精確測量，人類得到了哪些認識呢？

小火箭滿足你：

1. 地球到月球的平均距離，為384402公里。

2. 月球以每年3.8厘米的速度遠離地球。

3. 月球晃晃悠悠地轉動，表明她可能有一個巨大的液體核心。這個液體核心尺寸的甚至會佔月球半徑的20%。

4. 目前，人類對地月距離的測量精度，可以達到3厘米量級，並且正在努力向1厘米邁進。

這是什麼概念？

小火箭類比一下，北京到上海的距離，是1069公里。我們如果有一把非常好用的直尺，以目前地月距離的測量精度來測量北京到上海的距離的話，誤差不會超過0.083毫米！

5. 藉助對地球唯一的天然衛星月球的超高精度測量，這幾十年來，人類一直對牛頓老爺子的萬有引力常數進行修正。目前，這個常數的精度，已經達到了小數點後13個零！

6. 月球到地球的距離，從35.67萬公里到40.63萬公里之間變動。月球從地球表面看起來的大小有著12%的變化幅度。

未來會怎樣？

在2019年，人類會發射新的激光反射鏡，計劃定點在月球南極區域。

具體坐標為：

南緯84.9°S，東經 12.9°E。

另外，小火箭建議在月球表面上圖那兩個位置再布置兩面激光反射鏡。這個任務，我期待由中國工程師來實現。

（註：上圖月球車號1 應為 月球車1號）

按地球、月球和地月距離的比例，應該是這樣的：

再努力一下，一大半了。

如果地球像一個籃球那樣大的話，月球就相當於一個網球，距離地球7.39米遠。

這是什麼概念呢？

標準籃球場的寬度是15米。我們把一個籃球作為地球放在場地正中心的話。月球就是恰好是在中場線與邊線相交之處的一個網球。

近日，有關登月與人才的討論又多了起來。

小火箭始終認為，邁入星辰大海的星際航行的任務之艱巨、使命之崇高、技術之複雜，終將會使全世界工程師緊密地團結起來，為了人類共同的理想而努力奮鬥。

願人類，無論是在哪個國家，在哪個企業，在哪個學校，都懷著邁入宇宙深空的夢想，讓我們少一些紛爭，多一些奮勇向前。

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當大家讀到本文的時候（公元2018年10月1日），月球到地球的距離，為：

376445 公里

在公元2018年10月2日0點0分，月球到地球的距離會是：

373573公里

在今年（2018年）中秋節的深夜，月球到地球的距離曾是：

395926公里

嗯，今天的月，雖然被太陽照亮的面積只有中秋節時候的69.1%，但是的確比那時候離咱們更近一些。

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