阿波罗载人登月是真是假

2012-01-01 00:00:00欧阳自远
大众科学 2012年1期


  
  月球——空间霸权争夺焦点
  1957年苏联发射了第一颗人造地球卫星,拉开了人类空间时代到来的序幕。1958年,美国和苏联两个超级大国为了空间霸权的争夺和冷战的需要,在月球探测领域展开了一场激烈的竞争。
  1958年,两个超级大国发射的月球探测器全部失败。1959年苏联的 “月球2号”硬着陆月球和“月球3号”拍摄了月球背面的图像;相继苏联实施了月球着陆器和月球车分别软着陆月球,开展区域性精细探测。“月球16号”、“月球20 号”和“月球24 号”软着陆丰富海地区,自动打钻取样并将样品自动返回地球,总共带回0.3 公斤月球土壤样品。
  同年,美国的“先驱者4号”飞越月球,相继逐步实施了硬着陆、软着陆、环月轨道器探测和载人环月飞行并返回地面。1963年至1972年执行的“阿波罗载人登月计划”,经历了一系列成功的技术试验后,1969 年7 月21 日,“阿波罗11”实现了人类首次登上月球,美国人阿姆斯特朗和奥尔德林踏上月球表面。从阿波罗11 号到17 号(阿波罗13 号没有实现载人登月),先后6 次、共12 名美国宇航员登上月球,对月球开展了系统的勘测,并取得了381.7 公斤的月球样品,共2196 块月球岩石和土壤的标本。
  载人登月是惊世骗局?还是真有其事?
  40多年来,总有一股强劲的质疑声伴随着阿波罗计划的进展。他们认为阿波罗载人登月是美国航空航天局制造的一场阴谋,是一个弥天大谎,是一场惊世骗局,是20世纪最大的科学谎言。他们认为美国宇航员实际上并没有登上月球,所谓的阿波罗载人登月的大量录像片和几十万张照片都是在美国某个军事禁区的摄影棚里拍摄的。质疑的声浪在全世界广为传播,甚至有一位美国人比尔·凯信写了一本名为《We Never Went To The Moon》(《我们从未到过月球》)的书,列举了大量的怀疑证据,来论证美国阿波罗载人登月并没有实现,美国的宇航员没有一个人登上过月球。
  为什么插在月球上的美国国旗会迎风招展?
  从美国航空航天局提供的录像片和相关的照片来看,美国宇航员将美国的国旗插在月球上的时候,这面国旗是在迎风招展;但是月球上没有大气,属于超高真空状态,不可能有风,国旗不可能迎风招展。显然这些录像片不是在月球上拍摄的,而完全是在摄影棚里伪造的。
  实际情况是,当宇航员到达月球以后,由于美国的这面国旗是用一种特殊的塑料制成,登陆舱里放不下,所以将这面国旗卷起来,绑在登陆舱的腿上。当宇航员通过旋梯踏上月球表面的时候,他们把这面国旗从登陆舱的腿上取下来,将它展开,因而这面国旗并不是很平整,有一些褶皱。随后拉起一根杆子,就像撑伞那样将国旗张开,然后用旗杆插入月球的表土里。宇航员插完后一松手,旗杆就发生了振动,因此带动了国旗晃动,似乎是在迎风招展(图1)。大家知道,在地球上一根振动的杆子很快就会停息下来,因为地球的表面有空气、空气的分子起到了阻尼作用,因此这根杆子摆动的振幅会越来越小,很快就会停下来。而在月球上,是超高真空状态,没有阻尼,所以这根旗杆晃动的时间比较长,在整个的录像期间,旗杆一直在摆动,由此带动了国旗一直在晃动。这反而证明了美国宇航员的确登上了月球,并且将国旗插在了月球上。
  为什么照片拍不到月亮漆黑天空中闪亮的星星?
  美国航空航天局公布的几十万张照片,包括录像片里,人们都能清晰地看到月球的天空是漆黑的。这是由于月球表面是真空,所以它的天空是漆黑一片的,不像我们的地球,由于大气层的作用,我们的天空是蔚蓝色的、美丽的。月球的天空是漆黑的,但漆黑天空中星星是极其闪亮的,这是月球上特殊的风景。那为什么宇航员拍不到漆黑天空中星星呢(图2)?美国的阿波罗宇航员没有登上月球,这些照片是在摄影棚里伪造拍摄的。
  实际上,在上世纪60年代,当时宇航员所使用的相机还是用胶卷作底片。当他们走出登月舱,到达月球的表面时,是月球的白天。在强烈的太阳光照射下,月球表面的温度可以达到110℃以上,在这样的强光照射和高温的背景下,对着漆黑的天空拍摄星星,底片的曝光时间极其短暂,所以是不可能拍摄到星星的,这也说明美国的宇航员确实是登上了月球。
  为什么有时宇航员会出现两个影子?
  有时候我们在录像片和照片中能看到,美国登月的宇航员有时候会出现两个影子。大家知道,月球上只有唯一的一个光源,那就是太阳;而出现两个影子,是在摄影棚中另外加了一个光源而拍摄的?
  当“阿波罗11号”的宇航员阿姆斯特朗走下旋梯,踏上月球的土地时,他确实说了一句话——“对于我个人是一小步,而对于人类来说是一大步”。随后,他在月球表面进行了一系列勘测工作,但当他走在登陆舱附近时突然出现了两个影子,因此引起了人们的质疑。“阿波罗11号”的登月舱表面是金属的,是个多面体,是多角形的,太阳照射到登陆舱上,相当于不同方位的镜面反射了阳光,所以站在某个位置上会出现两个影子。这就表明,是由于登陆舱表面反射太阳光而产生的另外的一个影子,而并不是在摄影棚里另外加了一个光源而制成的假照片。
  为什么宇航员的脚印太清晰?
  当奥尔德林走出登陆舱,踩在月球表面时,确实印下了一个非常清晰的脚印(图4)。人们都有经验,在地球上,想在一堆沙土上踩下清晰的脚印是不可能的。除非在月球土壤里加上水,再加上一些泥土,搅拌均匀后再踩下去,脚印才能如此清晰。由于月球上没有一滴水,脚印肯定也是在摄影棚里伪造的!
  为什么会出现如此清晰的脚印呢?这就关系到月球的土壤颗粒的形状及其它一些特点。首先,月球的土壤是如何形成的呢?月球的土壤是由于岩石白天受到高温的太阳光照射,晚上又在极其寒冷的条件下,热胀冷缩,这样长期下来,岩石全部崩解,形成了很多粉末状的矿物的小颗粒。而且,月球上没有水,也没有风的活动,所以这些土壤堆积在月球的表面,它的组成都是岩石破碎后的矿物的各种小晶粒,这些矿物的晶粒有它自己的晶形,都是棱棱角角的(图5)。当宇航员一脚踩在月球的土壤上,并不会像踩在地球的沙粒一样,因为地球上的沙粒经历风的吹扬和水的磨洗,沙粒的形态大多是滚圆形状,不可能形成清晰的脚印。而在月球上踩下的脚印,由于各个颗粒都是棱棱角角的形状,受力后交织在一起,可以构成非常清晰的脚印,且月球上的脚印一直可以保持很长的时间,假如现在能够再看到这个脚印,它依然会是很清晰的。因为月球上没有大气活动,没有风、雪、雨、霜的活动,同时又是在真空中,所以这个脚印可以保持很久,几十年、上百年都可以保持原有的形态。这也表明他们真的登上了月球。
  随着阿波罗计划的进展,我们一直在研究阿波罗计划所获得的各项科学上的数据和成果,同时也开展了一些相关的研究。当然,我们相信阿波罗计划确实是真实的,而且取得了巨大的科学成果。因为在整个阿波罗载人登月过程中,人们一直可以接收到来自月球的信息,比如有一个小天体撞击月球产生了震动的弹性波,传播到阿波罗宇航员早已埋设在月球的月震仪上记录下来,然后将探测数据发回地球。这些年来一共接收到了一万多次发生在月球上的小天体撞击月球事件以微小月震的数据。假如没有人能登上月球埋设下月震仪,我们怎么可能在地球上能获得这些科学数据呢?另外,阿波罗宇航员在月球上埋设了激光反射镜,在地球上发射一束激光上去,通过反射镜反射出来的光子在地面接收,科学家就可以计算地球与月球之间的精确距离。假如没有宇航员在月球上事先埋设这些仪器,如何能获得精确测量地月之间距离的相关科学数据呢?
  “阿波罗11号”并不是凭空登上月球的,而是经过“阿波罗1号”到“阿波罗10号”的各种技术试验和验证之后,在工程技术上是有能力载人登上月球的。而且,当时全世界都在关注阿波罗登月的情况,最关注他们的当然是苏联,他们始终都关注着载人登月的实施情况,并且承认美国人登上了月球。
  美国大约有40万名科技人员参与了阿波罗计划,他们在各自的岗位上为阿波罗的载人登月做出了各自的贡献。假如美国的宇航员没有登上月球,而是一场惊世骗局,这需要40万名科技人员共同来隐瞒真相,共同来制造这个谎言,这是很难的。
  1978年,美国卡特总统派他的安全事务顾问布热津斯基访问中国,送了两样礼品给华国锋主席。一件礼品是一面很小的中华人民共和国国旗,他说这是我们美国宇航员带到月球上再带回来的,送给中国的这面国旗是不是从月球上带回来难以考证。另外一件礼品是美国宇航员从月球带回来的一块月球岩石。后来这块月球岩石样品转到我手里。样品镶嵌在透明的有机玻璃盒里,表面制成凸透镜状,看起来样品有大拇指大小,在洁净的手套箱里打开来,样品只有黄豆大小,大概只有一克重。我们用了一半样品,组织科研力量做分析研究,对月球岩石的化学与同位素成分、微量元素、矿物组成、结构构造、产出环境、成因演化等作了全面深入解剖,发表了十几篇文章,还剩下半颗,现在北京天文馆展出,供全国公众观看。
  阿波罗取回的样品,分发到世界各个著名的实验室研究,提高了地球科学和分析测试科学的研究水平,很多新的仪器设备应运而生,使整个分析测试和研究水平上了一个新台阶,推动了科技的进步。我们后来获得了越来越多的数据,证明6次阿波罗载人登月获得了完全的成功。
  2009年,美国发射了“月球轨道勘测飞行器”(LRO)。它绕月飞行的高度是50公里,照相机的分辨率小于1米。结果,它拍到了阿波罗六次登月所留在月球上的登月舱、月球车和其他埋设在月球上的科学仪器,甚至宇航员走过的足迹和月球车的车辙依然清晰可见,跟当年的记录和报道一模一样(图7,图8)。
  最有趣的是,40年来,对于外界的质疑,美国航空航天局一直不置可否。我问过美国航空航天局的官员,为什么不出来解释,他说这种问题根本不值得回答。但他们越是沉默,外界就炒得越热闹。我觉得他们(美国航空航天局和指责阿波罗载人登月是伪造的人们),共同联合,相互“配合”,真正地制造了一个“阴谋”——“骗”得全世界几亿公众40年来关注阿波罗的热情始终不减,相当于做了一次史上规模最大、时间最长、影响最广的科学普及运动!对于这一场规模宏大、延续时间最长的科普运动,美国人没有花一分钱,真是太高明了!
  伟大的壮举
  阿波罗工程当时的总投资为254亿美元,相当于2005年时的1360亿美元,应该说这是人类有史以来规模最大、耗资最多的科技工程项目。参加阿波罗计划的有2万多家企业,200多所大学,80多个科研机构,总人数超过40万人。由于阿波罗计划的出现,使上世纪60年代、70年代产生了液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、计算机等一大批高科技工业的群体,后来这个计划所取得的技术进步向民用技术转移。应该说,阿波罗计划所取得的技术上、科学上的成就带动了全世界科技的发展和工业的繁荣。它的第二次开发应用的效益远远超过了阿波罗计划本身所带来的直接的经济和社会效益。
  阿波罗计划派生出了大约3000多种应用技术,包括航天、航空、军事、通讯、材料、医疗、卫生、计算机和其他民用科技等。按照美国当时的计算,大约每投入1美元,产出就4—5美元。最近美国一个研究会测算,阿波罗计划的投入产出比是1:14。所以说,阿波罗载人登月计划取得了巨大的成功,引领了上世纪60—70年代几乎全部高新技术的创新与发展,以及一大批新兴工业群体的诞生与成长。
  阿波罗计划一共采回了381.7公斤月球样品,通过在月球上埋设的仪器所获得的数据,以及对这些不同类型的岩石的精细研究,为人类探究月球的形成历史、演化过程等提供了大量丰富的数据。可以说,人类对月球的知识主要都来源于阿波罗计划所取得的成果。这些数据使人们加深了对月球的科学认识,同时也促进了月球科学以及相关的行星科学的发展,推动了整个科技的进步、经济的繁荣,政治上也取得了极大的效益。所以说,阿波罗计划是一项推动科技进步并取得了巨大政治、经济效益和科技进步的伟大计