代序一

学会欣赏月亮的科学之美

月亮是中国人的精神寄托和情感依托，在天空的所有天体中，中国人最感兴趣的、印象最深刻的是月亮。不信，你去看看古人写的、与天空和宇宙有关的诗词歌赋，其中以月亮为主题、与月亮有关的最多。

很多人以为，观测月亮和星空需要大型的设备、需要专业的指导，但实际上，观测月亮的瓶颈并不在于设备和专业指导，而在于你要学会欣赏月亮的美。

人们希望买到合适的望远镜，但不知道该买什么样的望远镜。本书不仅介绍了天文望远镜的发展历程，也介绍了如何选择一架合适的天文望远镜。人们在野外观测时可能会面临一些意外情况，本书也介绍了观测环境和观测地点的选择。如果是观测月亮，还要选择适当的观测日期，因为月相每天都会变化，并不是每天都可以看到整个月面。

像地球一样，月球上也有山川和海湾。月球上的各种地形单元都有不同的身世。它们以地球上的自然现象和科学家的名字命名，这些自然现象和科学家也有各自独特的故事。因为有了丰富的内涵，你再看那些黑乎乎的月海时，就会觉得有趣得多。在介绍月球上的地形单元时，作者首先介绍了月球上的十多个月海，这些月海大部分分布在月球的正面。有趣的是，作者分别给出了它们的壮观指数、琢磨指数、可见指数，介绍了这些月海盆地的一些主要特征。月球上的环形山虽然面积不大，但由于它们拥有长长的辐射纹，观测起来却很是显著。本书作者不仅介绍了这些环形山的外形特征、所在位置，这些环形山大多以著名科学家的名字来命名，因此还介绍了这些科学家背后的科学故事，让这本介绍月球的科普书，又增添了很多人文气息，有点像记录科学发展史的趣谈笔记。托勒密、亚里士多德、哥白尼、伽利略，这些科学家是人类在从以地球为中心的世界观，到以太阳为中心的世界观转变过程中的关键人物，正是他们，推动了从地心说到日心说的转变；牛顿和爱因斯坦是物理学发展史上奠基式的人物；开普勒提出的行星运行三定律，建立在他的老师第谷的观测资料的基础上；这些载入科学发展史的人物，如今在月球上也都有他们的独特位置。

除此之外，根据环形山的代表性，本书还介绍了一些我们听得比较少的科学家。比如，儒略·恺撒环形山的儒略，其实是天文历法儒略历的提出者，他奠定了365天为一年，4年一闰的历法基础。埃拉托色尼是一位古希腊学者，他第一次精确地测量了地球的周长。建议读者在阅读本书时，可以按照科学发展史，梳理一下这些科学家的时间线、主要贡献、相互关系、他们之间的恩怨情仇等，这会使这本书读起来更有意思。

本书介绍了76座环形山、13个月海，另外还有月湖、月湾等，是作者长期观测实践的总结。看到这本书的时候，我可以想象出来，作者在很多个夜晚，对着月亮进行长时间观测的场景。虽然作者耳畔有明月清风，但也有闷热和寒冷，更有虫子、野兽与他为伴。这些难得的观测经验，具有很强的实际操作价值，是很好的指南，能让那些对月亮和星空充满好奇的人，在具体观测时少走很多弯路。

本书还介绍了中国探月工程的科学目标和嫦娥卫星的研制，介绍了探月工程的主要成就。2019年是人类历史上第一次登月计划—“阿波罗登月”50周年，本书也浓墨重彩地介绍了“阿波罗登月”的过程。

中国人自古以来就有赏月的习俗，但很多人在看到一轮蛾眉月或满月的时候，除了感叹一声：月色好美啊！今晚的月亮好亮啊！再也没有别的话可说。因此，希望读者在看完本书之后，能在感叹之余，进一步学会观月和测月。监测月球上微陨石撞击激起的月面闪烁、统计月面上撞击坑的数量、测量月球与地球的距离、研究月球对地球的影响，这些人人皆可参与的月球探究活动，将激发大家对月球的兴趣。科学赏月能让冷冰冰的月亮从此有了温度，有了文化的含义。值得一提的是，这本书的逻辑清晰明了，能让大家有的放矢，很容易上手。

我是一位科研工作者，主要研究月球和火星。我的博士论文是关于月球研究的。2004年，我博士还没毕业，中国探月工程得到了国家批准。3年之后，2007年10月24日，中国第一颗月球探测卫星—“嫦娥一号”奔赴月球。在西昌卫星发射中心，看着“长征三号”火箭托举着“嫦娥一号”顺利升空，我的内心充满了自豪。

又3年之后，2010年的国庆节，“嫦娥二号”卫星又一次环绕月球，而且飞得更低，拍摄的图像更清晰。

再过了3年，2013年12月2日，“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心发射。几天后，“嫦娥三号”登陆月球，“玉兔号”月球车在月球表面惬意地“散步”，并传回了月球土壤的高清图像。这是我第一次看到月球土壤的真实样子。

中国对月球的探索分为“探”月、“登”月、“驻”月3个阶段，其中，“探”月阶段又可以分为“绕”月、“落”月、采样返“回”3步。看来，探月工程真是与数字“3”有缘。

如今，“嫦娥四号”已经奔赴月球背面，“嫦娥五号”将从月球采集岩石和矿物样品回到地球，中国探月工程进入了新的阶段。

有些人会觉得月亮离我们好远，其实月亮是离我们最近的天体，月亮还跟地球上的每个人在每一天都会发生联系。地球与月球是太阳系中的行星与卫星的大小比例最接近的一对天体，因此月球自然会与地球的演化和生命的繁衍产生千丝万缕的联系。月亮抵挡了一部分小行星对地球的撞击。月球放慢了地球的自转速度，把地球上的一天从地球刚形成时的8～10个小时，延长到了现在的24小时左右。月亮稳定了地球的自转轴，使得地球的四季变化和气候变化更加温和，有利于生命的进化。月亮牵引了大海中的潮起潮落，也影响了洋流的方向。月光还会影响海洋生物的活动，一些生物在月圆之夜完成交配和繁殖。月光对一些人和生物的节律也有明显影响。甚至，月亮还会影响人的心情和社会治安。

我研究月球已经快20年了，但还没有研究够，越研究，就越觉得有意思。我们对月球了解得越多，我们未知的也越多。对我来说，月球蕴含着无穷的奥秘。我很庆幸，有机会让兴趣成了我的工作。38万千米之外的月球，已经跟我的工作和生活难以分离。

本书的作者周昆原本是一名有12年新闻采访经验的记者，报道和见证了很多航天大事，却因为从小的兴趣爱好和责任，在2013年辞掉工作，进入深山，建立了自己的天文台—青岛艾山天文台，这是一个积淀了将近30年的、坚持的结果。青岛艾山天文台一方面承担了国内外各种机构给予的观测任务，另一方面开展了青少年天文科普和公众天文教育的活动。他的生活看似很苦，其实在我看来，他很幸运，因为他把自己对星空的爱好，变成了自己的工作，这难道不是一件很幸福的事情吗？

这本书的目的正是让你学会欣赏月亮的科学之美。