【探索天文】當太陽遇見月神─登月四十載

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自前蘇聯在西元1957年10月4日，成功發射了世界上第一顆，重83.6公斤的人造衛星─史波尼克1號（Sputnik 1），揭開了太空時代的序幕。緊接著1961年4月12日，蘇聯太空人尤里‧蓋加林（Yuri Gagarin）成為第一位乘坐太空船環繞地球的太空人。同時掀起美、蘇兩強國在大戰結束後的太空科技競賽。不甘示弱的美國在甘迺迪總統的號召下，決心在十年內讓人類登陸月球並安全返航。造就了40年前1969年7月20日，美國太空船阿波羅11號登上月球，實現了人類登陸月球的夢想。

火藥的發明是實現太空夢最大的功臣，早期的火箭都是使用火藥當燃料，當時這種固態燃料燃燒效率差且不穩定。根據美國作家赫伯特‧齊姆（Herbert S. Zim）1945年的作品《火箭與噴射機》（Rockets and Jets）中，相傳中國明朝有個人稱萬戶（Wan Hoo），是最先嘗試用民間自製的煙火製成的火箭當動力，期望能推動他飛向太空。把47支火箭綁在椅子上，自己則坐在椅上，雙手各執一個大風箏，叫人在其後點燃火藥，其目的是想借由火箭向上推進的力量，加上風箏上升的力量起飛，結果，他的椅子真的升上空中，他卻也被炸得粉身碎骨。為了紀念他，在月球背面的環形山中，有一座就是用他的名字來命名（直徑約27公里，西經139度，南緯11度）。

阿波羅計畫使用世界上最大的火箭 ──農神五號火箭。農神五號火箭分為三節，總長度約110公尺，有三十層樓高。阿波羅太空船包括可搭乘三名太空人的指揮艙和提供動力的機械艙及登月小艇。指揮艙上方裝置有緊急逃生火箭；機械艙與第三節火箭相連接；登月小艇位於第三節火箭上端內部。指揮艙與服務艙必須在繞地球軌道上掉頭，將登月小艇連接後拉出，然後啟動服務艙的引擎飛向月球，展開為期約一星期的往返旅程。

到月球去的太空人每次任務有三人，一位指揮官及兩位駕駛員。以阿波羅11號太空船為例，阿姆斯壯為指揮官、柯林斯駕駛指揮艙及服務艙（母船），艾德林駕駛登月小艇（子船）。指揮艙可容納三人，登月小艇可容納兩人。阿姆斯壯及艾德林搭乘登月小艇登陸月球，阿姆斯壯成為第一個登陸月球的太空人，他說過一句名言：「雖然這是我個人的一小步，卻是人類的一大步。」因此從1969～1972年間，美國的阿波羅登月計畫（Apollo Program）共成功地登陸月表六次，每次登陸地點都不同，阿波羅11號至阿波羅17號（阿波羅13號任務失敗），共12名太空人登上月球。

六次任務期間，帶回了許多珍貴的資料與約360公斤的月岩回到地球（目前天文館隕石特展，正展出阿波羅11號任務取回的月岩），但也有許多器材被故意遺留在月表，或是因回到地球的指揮艙（command modules）容量與載重量不夠，而沒有帶回地球，如每次登陸時的登月艙（Lunar Modules）6艘、月面車（Lunar Roving Vehicles）3輛，許多測量月球地質狀況、月震強度、隕石撞擊、重力強度變化、地表下方溫度的科學儀器，和採集岩心的套管和剷杓等。甚至有太空人將他們的相機留在月表，只把底片帶回地球。

阿波羅16號任務留了一架鍍金的極紫外光望遠鏡，為第一個設置在地球以外天體的天文觀測儀器。阿波羅11、14、15號任務各留下一組雷射測距反向鏡（Laser Ranging RetroReflectors）陣列，科學家至今都還在用以測定月球距離和運動的變化。