第一幅月面图的诞生
1608年，荷兰一位磨眼镜片的工人发现，把几片经过磨制的玻璃摆在适当的位置上，就可以使远处的景物看起来如在眼前。从此人类有了望远镜。
伽利略听到这个消息后，立刻联想到遥远的天空能不能用望远镜来观测呢？他凭借自己丰富的物理光学知识，很快就制成了人类第一个天文望远镜。
1610年，伽利略把望远镜指向天空，观测的第一个目标就是月亮。“啊！”他惊讶地大叫起来，因为他无论如何也没有想到，人们心目中圣洁无瑕的月亮竟会是这个样子。
那想象中应该是平坦光滑的月面上布满了高山和深谷，还有大片大片黑暗的地区。伽利略想，大片黑暗的地区一定是大海。
他根据自己的观察画了第一幅月面图，还给两条最明显的山脉起了名字，叫阿尔卑斯山脉和亚平宁山脉；又给两个海起了云海、湿海的名称。他把自己的观测结果公布于世，几乎所有的人都被震惊了。
以科学家名字命名的月球环形山
月球上的山很特别，一座一座的山像一个一个的碗，每一座山圆圆地围成一圈，称为环形山。环壁就是山，环壁中央围成的低地称为环底。
有趣的是，在一些比较大的环形山中间，还有一个或几个中央峰，像锥子似的矗立在环形山中央。
月球上的环形山数也数不清。初步统计，直径在一千米以上的就有33000多个。最大的贝利环形山直径有295千米；另一个克拉维环形山，直径也有230千米。
比较大的环形山都是用科学家的名字命名的，最著名的有哥白尼环形山、阿基米德环形山、托勒密环形山、伊巴谷环形山等。此外还有以我国科学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬等人的名字命名的环形山。
月亮上的特产：环形山之最
月球上的环形山一般是圆形的，四周山壁突出，内坡比较陡峭，外坡比较平缓，样子很像火山口。有些环形山中心还耸立着一个孤立的山峰，叫“中央峰”。环形山的山壁有高有低，一般高度在200～500米之间。
环形山的范围有大有小，最大的环形山是月亮南部边缘的贝利环形山，直径295千米，四周山壁高达4250米，简直是被高山包围的大平原，把我国的海南岛装进去还绰绰有余。
有些环形山四周山壁不高，可是中间底部深陷。最深的是牛顿环形山，比外围的平原低7千米，比山壁低8858米，把地球上最高的珠穆朗玛峰装进去都看不见顶峰。
环形山是火山爆发形成的吗
“火山爆发说”认为，月球质量小，又没有地球那样的“铁心”，所以它对表面物质的吸引力就小，火山爆发的规模就会很大，因此形成巨大的“火山口”。
加之月球上没有空气和水，没有风吹雨打的侵蚀，火山口就可以长期地、原封不动地保持它的原貌。我们地球上的火山爆发也形成过与月球环形山十分相似的火山口，但地球风化现象严重，火山口就逐渐被侵蚀得不那么明显了。
天体撞击形成环形山：果真如此吗
“天体撞击说”认为，月球没有空气，在遭受流星、陨石撞击的时候，月球不能保护自己。经过亿万年天体的撞击，月面就成了今天这种“坑坑洼洼”的样子，所以“环形山”又叫“月坑”。
我们的地球有大气层保护，小天体进入大气，剧烈的摩擦产生的高温，使多数小天体在空中就被烧毁了，无法落到地面上，所以地球表面没有那么多环形山。
“火山爆发”与“天体撞击”这两种说法都有一定道理。多数科学家的结论是：较大的环形山是火山爆发的遗迹；较小的环形山是天体撞击的结果。
探索火星的意义
红色的火星承载着人类征服宇宙的梦想。当人类频频向火星派出“特约使者”的时候，探索火星的热潮使我们再次将目光投向遥远的宇宙。那么，火星探索之旅的意义何在，它又将为人类带来怎样的震撼呢？火星曾被科学家誉为“袖珍地球”。在这个直径只有地球一半，但同样具有许多地球特征的神秘星球上，人类正在寻觅着水与生命的痕迹。
水的第二故乡
水是生命存在的根基。在地球以外的所有行星中，距离地球最近的火星成为科学家寻找水资源的首选。美欧火星探测器纷纷飞入太空，其主要目的就是采集火星表面上的土壤、大气和岩石样本，找出火星上存在水资源的证据。科学家在研究中发现，火星曾经温暖湿润，适宜生物生长，而且火星和地球都有大气层和季节变化，这些共同点也让科学家对在火星上找到水资源给予厚望。但科学家们经研究后发现，火星除南北极存在干冰外，大部分地区已经成了干燥的“戈壁滩”。因此，探索火星对人类保护环境资源和解决地球水资源短缺问题都具有非常重要的意义。
生命的第二摇篮
对火星上生命的探索是人类最核心的追求，人类在期待与火星生物会面的同时，也在渴望开发出新的生存空间。正在太空进行火星探测之旅的美国“勇气号”和“机遇号”火星探测器将用更先进的生化手段探测火星上是否存在过生命，是否还尚存微量生物的迹象。无论火星是否能成为孕育生命的摇篮，对它的探索都会对保护地球起到积极的作用。如果火星上曾经有过生命，其灭绝或仍旧存在对地球都有借鉴作用；如果它从未有过生命，那将证明火星一定缺少了某些适合生命存在的独特元素，这也促使我们更加珍惜地球所拥有的环境和资源。
承载人类征服外空的梦想
追忆古时，人类便将美丽的火星视为外空中神秘的红色星球，揭开它神秘面纱的梦想从未消失。随着科学技术的发展，人类开启了对火星的漫漫探索之路，从地球这个蓝色星球飞往红色星球的探索旅程成为人类征服自身，展现科技进步的广阔舞台。蓝、红两色星球的相互“问候”，仿佛是在空间交织而成的绚丽彩带，承载着人类征服外空的梦想。抢占外空有利位置目前已成为各科技大国竞争的最新平台，在人类共同的追求中，火星在召唤着更多的“探测使者”。
人类之所以对火星感兴趣，是因为火星与地球最为相似。目前的探测结果表明：它是一颗离地球最近的行星；上面有大气，主要成分是二氧化碳，约占95.3%，其余是氮、氩、一氧化碳、氧气等，水汽很少，平均约为大气总量的0.01%；其表面大气压为0.75千帕，相当于地球30至40公里高处的大气压；火星公转周期约687天，自转周期为24小时37分23秒，一年有明显的四季变化；它表面平均温度比地球低30℃以上，其中赤道附近最高温度约20℃，夜间最低温度在－80℃以下。
月球知识知多少
我们的月亮是一颗美丽的卫星。月亮，是人类飞出地球步入太空的第一个中途站，是人类在地球之外留下足迹的唯一星球。世界上没有一个民族不对月亮抱有浓厚的感情。
月亮离我们有多远
月球是离地球最近的天体，它与地球的平均距离是38.44万公里，与地球近地点距离为35.7万公里；与地球最远的远地点距离为40.6万公里。
由于月球环绕地球运行是以轴心为主的椭圆形的轨道，因此，月球距离地球最远比最近时多5万公里。
月球的平均直径是3476公里，面积达3800万平方公里，其质量大约相当于地球质量的八十分之一，密度只有地球的五分之三。在月球上几乎没有大气和水分。
月光从月球传到地球的时间只要1.3秒，也就是眨眼的工夫。可是这么短的时间，它的路程却有38万多千米。现在月球正以每年3.8厘米的速度离地球而去。
月亮围绕地球转
月球绕地球旋转叫月球的公转。月球的运动是自西向东的，它的轨道同所有天体的轨道一样，也是椭圆状的，距地球最近的一点叫近地点，而离地球最远的那一点叫远地点。
月亮向西运动的证据是它每次西沉的时刻大约要推迟49分钟。若相对恒星来说，它的运动周期约27.3天，即在此时间内，它在空间运转360°；但与此同时，地球也一直不停地绕日运转，因此月亮要完成它的一个相位周期，即从新月开始经满月又回到新月就应再增加2天多，共计约29.53天。因此月亮的恒星运动周期约27.3天，叫恒星月；而相对日地连线的运动周期约29.53天，叫朔望月；朔望月便是月份制定的依据。
从地球上眺望月亮，似乎觉得月球并没有自转，因为它总是以同一面向着地球的，人们总是看到同样的斑点，即“吴刚砍伐桂树”的一面，其实这一点正说明月球在自转，其自转周期恰好与它的公转周期相等。假设月亮公转与自转相等，当月球经过它轨道的四分之一时，它本身也自转了90°的弧，此时月球上的斑点就恰好正对着地球了；反之，倘若月球不自转，那么月亮的斑点将每月转动一周，这样我们就不能看到月球上同样的斑点。
月亮为什么不会掉下来
根据万有引力定律，地球和月亮之间也存在着巨大的吸引力。那么，月亮为什么不像苹果那样掉下来呢？
这个道理并不复杂。如果用一根绳子拴着一块石头，然后甩着它旋转，只要转得快，石块就不会掉下来。月亮绕地球的速度有1千米／秒，这就是它能克服地球的引力而不下落的原因。
如果月亮的速度不快，它就难免要落下来。同样，要是人们在甩石头的时候突然松手或绳子突然断裂，石块将沿切线方向飞走。
地球与月亮之间的引力就像一根拉紧的绳子，如果引力突然消失，月亮就会像断了线的石块一样沿着切线方向飞走。因此，地球和月球之间的引力，就像是一根无形的绳子将它们拴在一起，使月亮绕地球运动。
居住在地球上的人类所看到的天空美丽动人：白天，蓝天白云，阳光温暖；夜间，群星争辉、月光皎洁。即使是乌云翻滚、电闪雷鸣，也显得气势雄伟磅礴。
可是到月亮上，一切都改变了，虽然阳光更加明亮刺眼，它的上空也有满天的星斗，但无论白天黑夜，天空永远漆黑一团。因为没有大气，所以从无变幻莫测的美丽云彩，也不会有风霜雨雪的万千气象。
但在月亮上看日出，却另有一番奇景。因为没有大气散射光的干扰，所以在日出前几分钟，月球的“地平线”就被日冕淡淡的光照亮了。
认识月球：登月的意义与价值
我们探索月球的目的，并不是想从月球上寻找生命，而是想把月球开辟成一个宇宙航行的基地，从这里向更远的宇宙空间探索。
流星无情地在月球上留下数不清的伤痕
月球上有大大小小数不清的坑，这是由宇宙中的流星击中月球所造成的。为什么月球这么“不幸”呢？说来还得怪月球自己，因为月球的引力很小，它“抓”不住空气，所以月球上的大气层很薄很薄。流星在闯入月球的过程中不能与大气产生摩擦而燃烧，可以毫无阻碍地砸到月球上，于是留下了点点“伤痕”。
月球是一个完全没有生命现象的星球。我们探索月球的目的，并不是想从月球上寻找生命，而是想把月球开辟成一个宇宙航行的基地，从这里向更远的宇宙空间探索。此外，由于在月球上更便于了解宇宙空间的知识，我们可以把探测仪器放在那里，获得更多的宝贵资料。
另外，月球一直保持着原始的未开发状态，还是几千万甚至几亿年前的老模样，因此研究月球岩石和地质构造，对了解地球的生成及演变是很有帮助的，这就是人们一直对月球感兴趣的原因。
月球是“冷”是“热”：众说纷纭
在“阿波罗”宇宙飞船登月前，许多天文学家认为月球与地球有相同球粒陨石的成分。有的行星学者以为月球相当热，有的人则认为月球十分寒冷，一段时间里，关于月球是“冷”是“热”的争论持续不休，许多科学家都各执己见。
1893年，格罗夫·卡尔·吉伯特（1843—1918）对月球表面提出了新的解释，支持月球寒冷学派，并假定平坦的浅灰色月球表面是与巨大的物体面碰撞而成的。
1961年获得诺贝尔化学奖的哈罗德·克莱顿·尤里（1893—1981）这样解释他看到的月－地之间的差别：“地壳岩石是由于经过未完全熔化过程和长期的分裂而形成的，在月球上似乎未产生后期的分化。”
美国史密森天体物理观测台台长弗雷德·惠普尔认为，月球上有许多火山活动证据，火山口是小行星或陨星碰撞的结果。
天文学家推测，大部分月面的坑是由于强大物体碰撞，通过热和压力使岩石成形。
1963年英国天文学家帕特里克·穆尔指出，月球硬壳是灼热黏稠岩浆的固化；1966年美国地质学家杰克·格林描述月球海是由玄武岩构成的，像地球上的火成岩，一种由岩浆冷却而形成的岩石。
经过对美国宇航员采集回来的月岩分析，证实了美国耶基斯和麦克唐纳天文台台长杰勒德·凯珀（1905—1973）于1954年提出的结论：月球是由放射性热物质构成的。
月球起源的三个学派
凯珀主张月球的形成与地球一样长久，是由同一片星云所形成；科学家尤里假定月球原本只是太阳系的一颗小行星，后来在地球附近被地球的引力捕获，这是从动力学观点推测月球起源；乔治·达尔文（1854—1912）提出了第三种不同的说法。他介绍说，在聚变过程中，月球是由地球喷射出的物质中一个巨大的物质迅速旋转形成；那个巨大的物质停留在近地球轨道上，以后由于潮汐驱动分开成为月球。
他的设想得到美国天文学家威廉·皮克林的支持。他还进一步认为太平洋盆地是这次分化的遗迹。
