月球之書

序言    viii
致謝    xi

45億年前 月球形成
45億年前 月球開始與地球拉扯
43億－37億年前 地球生命起源與月球
43億－39億年前 重擊形成月球外殼地貌
39億－31億年前 月球大整容
38億－35億年前 月球火山活動高峰期
32億－11億年前 月球地質時代之愛拉托遜紀
11億年前 月球地質時代之哥白尼紀開始
4億5,000萬年前 撞擊產生阿里斯塔克斯環形山
4億4,000萬－150萬年前 月球對陸地上高等智慧生物的助益
約西元前8,000年 中石器時代的陰曆
西元前23世紀 人類史上第一位作者
西元前22世紀 月亮與太陽在中國上方交會
西元前22－21世紀 蘇美文明的陰曆
西元前18－17世紀 複雜的月亮曆法系統
約西元前900－700年 聖經中的月亮信仰
西元前763年 亞述日食
西元前747－734年 那布o納薩爾訂立標準陰曆
約西元前7世紀 月神瑟雷娜初亮相
西元前6世紀 獨立於宗教之外的天文學萌芽
西元前6世紀 泰利斯阻止戰爭
西元前6世紀 星球和諧
西元前5世紀 阿納克薩哥拉斯遭受審判
西元前5世紀 希臘人對月相的理解
約西元前350年 覆在月球上的地球曲面陰影
約西元前350年 被破壞的天體和諧
西元前3世紀初期 亞歷山卓的圖書館
西元前3世紀 阿里斯塔克斯測量月球直徑與距離
西元前3世紀 弦月與日心說
西元前3世紀 埃拉托斯特尼計算地球圓周長
西元前3世紀 《砂粒計算》
西元前2世紀 將數學運用在月球軌道觀察上
約西元前100年 安提基特拉機械
1－2世紀 關於月球面貌
約西元150年 《天文學大成》
500－800年 東方天文學家持續仰望
9－11世紀 疑義
11世紀 看見第一彎新月
13世紀 新的月球運動模型
14世紀 以月球亮度估算星星的距離
14世紀 調整月球距離變異
1543年 月球獨自繞行
1570年代 月亮與太陽繞地球轉
1581年 登月旅行之夢
1609年 開始透過望遠鏡研究月球
17世紀 持續進化的望遠鏡將月亮看得更仔細
17世紀晚期 牛頓受月亮啟發    
18世紀 儀器改良使月球天文學進展加速
18世紀後期 伯明罕的月亮協會
1824年 另一位醫師將目光轉向月球
1870年代 凡爾納啟發航太科學之父
1873－1909年 科學家思索月球起源
1914－1922年 月球作為廣義相對論的證明
1926年 第一枚液態燃料火箭
1929年 《月亮上的女人》
1938年 BIS設計登月太空船
1930－1944年 土星五號登月火箭的緣起
1945年 烏雲行動
1948－1960年 重新認識環形山
1957年 史普尼克號
1958年 探險者一號
1958－1959年 新發現與新機構
1959年 第一張拍到遠端月面的照片
1961年 人類進入太空
1961年 太空中的美國人
1962年 籌劃登月任務
1962年 萊斯大學體育場的登月演說
1963年 人工計算機
1963－1964年 土星火箭的建造成形
1964年 兩人好伴，三人來亂
1964年 月球科學的起頭
1964－1965年 天文地質學
1965年 加強太空中的行動能力
1965－1966年 學習會合與對接
1966年 無重力狀態
1966年 悲劇
1967年 阿波羅一號火災
1967年 重建阿波羅
1967年 在月球上宣告和平    
1968年 烏龜奔月    
1968年 探觸月球    
1968年 地球浮升    
1969年 最後的彩排演練
1969年 人類的一大步
1969年 月球領域科學的開端
1969年 製造月震
1969年 月球物質回收實驗所
1970年 任務失敗，成功達陣
1971年 重返月球
1971年 延長任務
1972年 笛卡兒高地
1972年 前往陶拉斯－利特羅的任務
1972年 阿波羅Biostack
1972－1974年 被取消的阿波羅任務
1970－1980年代 月球歷史解謎
1980－1990年代 調查月球資源
1998年 月球探勘者號與表面冰層
2003－2013年 新一代月球探測器
2018年 新任務籌備中
2019－2044年 在月球上構築基礎建設

參考資料
圖片出處
中英對照與索引

 

前言

　　在多數人心裡，登月探險等同於美國太空總署（NASA）的阿波羅計畫，然而，月球史其實貫串整個人類歷史，甚至遠比人類史還早開始，阿波羅計畫不過是其中一小部分。在本書中，我們的探索之旅從月球誕生開始，那段時間距今四十五億年再多一些，然後一路往前推進，聚焦於月球史上的一百個「重要時刻」。至於如何選擇要講述的重要時刻，我考量後納入的有：目前的月球科學知識、理論、假說與思想文獻；月亮對人類文明有重大影響的，像是月亮在曆法、古代宗教的重要性，及對天文學與科學誕生的助產效果；當然，還有二十世紀中期的登月探險，及其背後所依靠、數十年來累進的科技發展。研究這些主題的時候，無意間也讀到一些文化趣聞，例如一九二九年的德國電影《月亮上的女人》（Frau im Mond），講的是一名身繫火箭科技發展關鍵的技術顧問。

　　閱讀本書時，讀者會發現有不少重要時刻可歸納在不同類組裡。早期的重大時刻都與地質事件有關。接下來的時期，大量資料涵蓋了月球對人類古文明的影響，尤其是美索不達米亞地區與古希臘世界。然後是一連串發生在中世紀、彼此相關的事件，此時的天文學主要研究月亮天文，其重心與真正的知識累積都在阿拉伯文明裡進行，許多不同的國家與個人都不約而同地在研究時使用阿拉伯語。接著我們經過歐洲的文藝復興，來到近代前期，這時有了望遠鏡，讓月球上的地貌一覽無遺，連帶也看出其它現象，比方說金星所經歷的階段就和月球一樣。這最早是由伽利略發現的，關於究竟是太陽與其他星球繞著地球轉，還是地球繞太陽轉，當時論戰不休，而金星的各發展階段是扭轉這場論戰的幾個關鍵點之一。這場論辯遠自古希臘就開始了，在好幾個不同的研究發現中，月球都以配角之姿出場。

　　在談論幾十億年前月球上的環形山坑與其他地貌如何形成的篇章裡，也會介紹幾位歷史上的偉大人物，他們致力於月球相關研究，月球環形山便是以他們命名，其中之一是阿里斯塔克斯（Aristarchus of Samos），書裡多次提到他，已經稱得上是早期月球史的主角了。阿里斯塔克斯環形山大約形成於四億五千萬年前，這名字原本的主人，阿里斯塔克斯用了相當簡單、卻讓人意想不到的方法，計算出月球和太陽的大小，以及與它們與地球之間的距離。他估算太陽體積比地球大得多，因此得到結論，一定是地球繞太陽轉，不可能反過來。阿里斯塔克斯的宇宙學被視為日心說（以太陽為中心的）宇宙模型，在古代只有少數擁護者，幾百年來的主流都是地心說（以地球為中心的）模型。到了阿拉伯文明興盛期，出現了一些蛛絲馬跡讓人質疑地心說，一部分就是因為月球運動的天文觀測結果，使得日心說最後在哥白尼、伽利略與克卜勒等人的研究工作中再度復興，這些研究者都有月球環形山以他們命名。

　　有幾組項目在講到二十世紀的部分密切相關，像是火箭推進技術的發明，促使NASA的土星五號推進器出現，開啟了美蘇之間的太空競賽，而後續的幕後故事又讓更多人物登場，包括蘇聯早期太空計畫創始人謝爾蓋．科羅留夫（Sergey Korolyov）。美國總統甘迺迪在他短短任期內就發揮極大影響力，使他成為登月競賽一章的主角，而尼克森總統這位反派勢力之強可能會令你吃驚，你讀了便知。

　　如同前面所述，本書不僅相當關注阿波羅十一號與人類首次登月之前發生的事件，在那之後的任務也是重點，特別是太空人與地面上的科學家進行的研究。我們對於月球所知的一切，以及地球與其他內行星初期發展的相關知識，許多都來自阿波羅計畫期間在月球上所做的研究，分析了太空人攜回地球、總計三百八十二公斤（八百四十二磅）重的月球物質後，也獲致不少知識。收集這些樣本的十二位太空人很了解自己做的工作，他們接受過數百小時的野外地質學訓練――扎實到他們都有拿地質學碩士的資格了，只有登月太空人哈里森．施密特（Harrison Schmitt）不太一樣，他在參與阿波羅十七號登月計畫之前就已經有地質學博士學位了。

　　至於觀測所使用的單位，尤其是阿波羅計畫時期的事件，讀者會發現我同時採用了公制、英制，還有航海單位，這麼做是為了與阿波羅計畫的習慣用法一致：例如工程數值、壓力值、推力值用英制表示；是到月球的航行距離、繞行軌道高度等等這些長短度量以海里表示；與科學研究有關的單位（如收集到的月球物質數量）則採行公制。（在書中較早期的部分，我還會提到一種單位，斯塔德〔stadion〕，這是古希臘的距離單位，相當於一座奧林匹克競技場的長度。）

　　本書尾聲探討的是將來的情況，諸如工業化、月球太陽能發電與人類在二○四○年代就建立大型月表基地的可能性等主題。不僅這些，還有其他的發展將於不久後實現。本書出版適逢阿波羅十一號計畫與人類首度登陸月球五十周年，登月前的阿波羅九號、十號任務，及之後的阿波羅十二號登月任務，也都發生在一九六九年。誰知道七十五周年時，月球又會是什麼風貌？那樣的未來景象有一部分已經在這新世紀的月球探險中精采展開。