在1969年登月前，為阿波羅繪製月球地圖，助力人類登月！

阿波羅登月計劃於1969年7月20日下午4時17分42秒，阿波羅11號成功地將人類宇航員送到38萬公里外的月球，尼爾·阿姆斯特朗左腳先踏上月球，成為人類史上第一個登上月球的人；阿姆斯特朗說「這是一個人的一小步，卻是人類的一大」成為傳遍全球，寫入教科書的經典之話，載入人類史冊，事實也是如此！今年2019年7月20日便是人類登月的50周年，這是一個具有非常重要的歷史紀念意義（下圖Copyright NASA）！

星圖大海，征服太空，遙遠的太空也許不再那麼遙遠，人類探索之路不止！然而在1969年登月前，就要做好萬事準備，為阿波羅繪製月球地圖便是其中之一，助力人類登月也是不可或缺的一部分！在1955年的一次國際天文學聯合會會議上，著名天文學家傑拉德·柯伊伯(Gerard Kuiper)就繪製月球地圖的項目徵求意見和合作者。當時，最好的月球地圖集都是手繪的，柯伊伯想用最先進的望遠鏡來製作一個攝影地圖集，但卻沒有人響應，這表明了天文學界對月球的普遍態度。

畢竟望遠鏡是用來觀察遙遠物體的，而月球離我們「很近」也很無聊，因為月球的外觀不會改變。此外，柯伊伯想繪製一幅地圖，這是地質學家而不是天文學家所做的事情。然而，柯伊伯繼續著他的事業，到1960年他搬到了圖森市的亞利桑那大學。在那裡，柯伊伯可以利用該地區的山頂和晴朗天空，以及該大學進入一個挑戰傳統院系界限的研究領域意願。第二年，約翰·f·肯尼迪(John F. Kennedy)總統宣布：這十年的國家目標是將人類送上月球並安全返回。

突然之間，製作月球地圖的小眾追求變成了國家優先事項。在接下來的幾年裡，柯伊伯的月球和行星實驗室，利用為此目的而建造的望遠鏡，拍攝出了越來越清晰的月球圖像。後來利用從航天器到月球軌道拍攝的圖像，製作了一系列越來越複雜的月球表面地圖集。從1961年艾倫·謝潑德(Alan Shepard)已被送入太空的那一天起，柯伊伯更關注著航天，到1969年阿波羅11號(Apollo 11)的成功地實現著陸登月。

後來柯伊伯表示：和團隊大多數人一樣，觀看了所有這些任務，我並不真的希望進入太空科學或航空航天工程。但當我在研究生院有機會研究阿波羅的樣本時，我被它們吸引就不足為奇了。最終把職業生涯花在了研究太空中的岩石上。同樣，我也沒怎麼想過繪製月球地圖的基礎工作，直到在月球與行星實驗室結束了工作。

從另一個方向看月亮

月球和行星實驗室的首批月球地圖冊，僅僅由望遠鏡拍攝的最佳圖像組成。但是柯伊伯和實驗室科學家們意識到還可以做得更好，月球總是朝著地球保持同一面，但即使在面對地球的一側，遠離中心的區域也總是顯得扭曲。為了解決這個問題，研究小組製作了一個直徑3英尺的白色月球儀，然後從走廊往下投射出一個高質量的望遠鏡圖像。通過環繞地球運動，這些表面特徵就像從頭頂上看到的一樣出現了。

在月球可見部分的邊緣附近，地貌形狀發生了變化，橢圓形變成了圓圈，彎彎曲曲的線條變成了精細結構。儘管之前有人提出過這個想法，但「修正月球地圖集」可能是這項技術的最佳應用。此外，這個過程產生了科學上有價值的見解。研究生威廉·哈特曼(William Hartmann)在環遊地球拍攝這些「校正」後的圖像時，注意到在月球的一側，有一個現在被稱為「東方海」(Mare Orientale)的地貌，看起來很像望遠鏡觀測者所熟知的許多盆地，但有一些關鍵區別。

首先，東方海內部後來的撞擊坑更少，這表明東方海形成更年輕，保存得更好。此外，東方海有一個獨特的靶心外觀，與同心山脈形成環。哈特曼意識到，這可能就是所有這些盆地在後來的撞擊坑和熔岩流抹去細節特徵之前的樣子。巨大撞擊的想法，當時最終導致哈特曼等人提出：月球是因曾經某天體對地球的巨大撞擊而形成，這一想法目前仍然是月球起源的主要理論基礎。

阿波羅精確地降落

但是，將這些望遠鏡圖像轉換成阿波羅登月的關鍵信息，最令人印象深刻的壯舉之一來自埃文·惠特克(Ewen Whitaker)，一位謙遜的英國人，1955年，他是唯一一個回應柯伊伯請求的人。惠特克搬到美國加入了柯伊伯，並和柯伊伯一起搬到了亞利桑那州。1966年當「勘測者1號」月球探測器成為美國首次在月球上軟著陸的任務時，該任務小組分析了返回的照片，並報告了認為應該在哪裡著陸。

但他們錯了，惠特克使用了最好的望遠鏡圖像，比較了應該在哪個方向可以看到哪些山丘，並給出了幾英里之外的正確位置。在阿波羅11號成功實現人類首次登月後，美國宇航局想用阿波羅12號來證明，僅憑緯度和經度就能精確定位特定位置是可能的。但是必須精確地知道某個位置的經緯度。後面美國國家航空航天局(NASA)讓惠特克去尋找另一項無人駕駛勘測任務「勘測者3號」(Surveyor 3)降落的確切位置。

惠特克給出了最好的估計，阿波羅12號目標就是這個，宇航員在進去的路上看不到「勘測者3號」，因為它處在陰影中。當著陸後環顧四周時，宇航員發現經過38萬公里的旅程，已經在步行距離之內了。月球和行星實驗室繪製的月球地圖早已被超越，而那些迄今為止最好的月球表面照片，遠不如軌道飛行器拍攝的照片好。但是柯伊伯創建的組織還在繼續探索，十多年來，登陸火星的航天器一直利用高解析度成像科學實驗(HiRISE)從軌道上拍攝的圖像來選擇著陸地點。

目前，奧西里斯-雷克斯機器人宇宙飛船(OSIRIS-REx robotic spacecraft)也在月球與行星實驗室的指導下，正在靠近小行星本奴(Bennu)運行，有時距離其表面不到幾百米，繪製地圖，尋找一個地方採集樣本帶回地球。在樣本返回後，毫無疑問，科學家們將在未來幾十年里對其進行分析，就像仍在分析阿波羅登月計劃任務返回的樣本一樣，首先是要有一張地圖，才能在寶貴的登月任務時間內，做更多探索動作。50年前，至今半個世紀過去了，阿波羅登月，人類的壯舉！

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