刘霞

过去几十年里，广漠无垠的月表正在悄然发生变化。中国和美国各自向月球发射了多个探测器，并计划将来把宇航员送上月面。与此同时，月球也成为了科学研究的新热点，全球各科研团体正绘制蓝图并努力将它建成史上最尖端的天体物理实验室。

《新科学家》最近报道说，在或者将会在月球上安装的大规模科学研究设施以及天文学研究仪器，很有可能会为我们解开几个世纪以来一直困扰着人类的问题的答案。

绘制一幅描绘“宇宙黑暗时代”的全景图。

无线电波是探索遥远宇宙奥秘的关键钥匙。尽管人们利用各种波长的光观测恒星与星系的“蛛丝马迹”，但唯有通过无线电波，才能揭示宇宙曙光诞生之前那段宇宙黑暗时代的第一缕曙光。这段时期为随后星系的形成奠定了基础；而要想揭开这段秘密，捕捉到大约38万年前第一批氢原子释放出的信息，是必须完成的任务

然而这些最古老的光子仅以低频无线电波的形式存在。地球上大气层将它们反射或噪音淹没几乎捕捉不到因此观测它们的完美场所月球背面是一片完全背对地球寂静之地通过分析这些原始光子的分布天文学家有望绘制出“宇宙黑暗时代”的全景图

而且，月亮背面的射电望远镜也能检测到遥远星球大气上的极光和磁场信号。这些微量信息，在地球观测中同样难于辨认，因此这类探索将有助于科学家了解外太阳系行星的自然环境，并有可能找到可能存在生命的迹象。

月球为事件视界望远镜（EHT）提供了可观测性的升级能力，此前的照片是由地球望远镜拍摄。在月球表面设置无线电观测站联网地球望远镜，将使其成为宇宙之眼更加强大。能提供更高精度的黑洞照片，并进一步验证引力理论是这样的图像的关键特性。

作为首个月球射电天文实验，“光电鞘月球表面无线电波观测仪”（ROLSES-1）去年在南极附近的月球上着陆，并没有预期的成功。私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596尽管这个装置由于意外倾倒，而未能正常运作，但通过收集来自地球和木星的无线电信号，我们仍成功地证实了月球天文观测的可能性。

“月球表面电磁学实验”（LuSEE Night）定于2026年启动，其主要目标是探测银河系内的高频光，在揭开宇宙黑暗时代谜团道路上迈出更大一步。同时，“月球陨石坑射电望远镜”也即将在月球背面的陨石坑里架设直径350米至1公里的巨型网状天线。若实验成功，它将有望成为人类历史上最大的射电接收器之一。凭借其巨大的接收面积，它可以聆听宇宙历史中古老的低语呢喃声。

研究“时空涟漪”的科学领域

在探求宇宙神秘奥秘的过程中，月球正被赋予了研究引力波——即时空波动的理想场所。

目前地球上的物理学家已经能够捕捉到两个黑洞相撞、两个中子星重合而产生的引力波。他们预计在未来还能捕捉更多的引力波，以便对黑洞、中子星及引力本质有更好的了解。

然而地面观测面临诸多挑战，美国激光干涉仪引力波天文台（LIGO）必须排除包括地震、水流、潮汐在内的人类活动和自然干扰因素，并且需要特别注意月球表面的气压仅是地球上大气层的压力的十分之一这一特征。相比之下，月球堪称理想的观测地点，它没有大气扰动，也没有人为噪音，地震活动也极为微弱。

意大利格兰萨索科学研究所的天文学家简哈姆斯认为，在月球上建造和运行引力波探测器将事半功倍，甚至有望发现LIGO无法探测到的引力波源，比如超大质量黑洞的合并事件。美国哈佛-史密森天体物理中心的贾斯敏·吉尔表示，月球观测站还私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596将帮助科学家研究超新星爆发时的核心坍缩过程，揭示恒星如何蜕变为中子星或黑洞的奥秘。

科学家们正计划开发“激光干涉仪月球天线”（Luna-LIGO）。根据计划，在3台携带精密仪器的着陆器将被部署在月球陨石坑边缘，它们之间间隔数公里，并且每个着陆器将配备激光系统、反射镜和先进的隔振装置。这一系统预计将在未来十年内升空。

欧洲航天局也在开发“月球引力波天线”（LGWA）计划，并且这一项目将在月球两极的永久阴影区进行部署。在那里，极端的环境能够提供一个适合探测的平台，其温度可低至-246℃以下。此外，在这些陨石坑底部安装一组振动传感器也可以帮助科学家们捕获远古黑洞等天体产生的引力波，并打开观测早期宇宙的新窗口。

理想上的下一代红外天文台的家园

过去几年里，詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)运用尖端的技术手段捕捉到惊人的一流观测数据，它正在为人们展示出宇宙演化过程中的真实面貌。而月球上的那些深邃陨石坑也许将成为未来的红外天文台的最佳候选地。

巴黎天体物理研究所的让-皮耶尔·美拉德正领导一项研究，试图在月球永久阴影区建造红外望远镜的可能性，这些天然形成的坑洞凹形结构本身就是理想的望远镜基座。月球微弱引力环境使它能允许建造超大口径镜片，这是无法实现的理想，在地球重力场下这样的镜面玻璃就会变形

美国航天局的美拉德指出：在月球红外望远镜的灵敏度方面，月球红外望远镜可能超出任何地面或天基观测设备。艾伦·埃尔文（Ellen Ebeling）指出，在月球上许多技术难题迎刃而解。

然而这一宏伟项目却遭遇了一个棘手挑战：月球上的尘埃。美国科罗拉多大学博尔德分校物理学家米哈伊·霍拉伊表示这种异常行为不仅可能干扰红外观测还会影响引力波探测器和射电仪器工作在建造任何月球天文台前科学家必须彻底研究月球尘埃的特性此外，未来的月球观测站还需应对强烈的宇宙辐射和昼夜之间的巨大温差。