这些天文知识，可能颠覆你对世界的认知
人类对地球、外太空的 探索 从未停止，随着科学技术的发展，人们越来越认识到，茫茫宇宙中地球只是沧海一粟，而人的存在也不过须臾瞬间，每当抬头仰望星空，那数不清的星辰都让人产生感动和着迷。
浩瀚宇宙
远比我们知道的要更加神秘
地球，是一颗美丽的蓝色星球，也是我们人类赖以生存的家园，在整个地球表面上，近百分之71的面积被海水覆盖，剩下的百分之29为陆地，其质量大约为60万亿亿吨。然而很多人有所疑惑，地球如此之大，质量究竟是如何测出来的呢？
自1697年，牛顿发现万有引力定律之后，便敏锐地意识到，只要知晓重力加速度以及地球半径还有万有引力常量，就可以根据万有引力公式求出地球质量。前两个数据较容易获得，而万有引力常量的测定却并非易事。
当时科学家们最早想到的办法，是在一座山的旁边吊一条铅垂线，理想情况下山体质量产生的引力会吸引铅垂线，进而就能测定引力常量。然而在实际操作过程中，风力以及振动的影响，实验一直无法成功。
直到18世纪，一位著名的天才科学家卡文迪许，根据吸收铅垂线法的弊端，之后通过模仿约翰-米歇尔此前测量磁力的方法制造出了哑铃状的引力常量测量装置，希望细丝的扭转程度来反应出引力常量。
不过哑铃状的两个大小铅球之间引力太过微弱，细丝的扭转远远达不到观测要求。
卡文迪许苦思冥想后，想到一个绝妙的方法，他创造性 的 将一面镜子加入到了测量装置中，这样一来细丝微弱的扭动就会被镜子灵敏 的 捕捉到，从而远方刻度尺上的光点会发生明显的偏移，后来卡文迪许将这种装置命名为——扭秤，最终测出了较为精准的引力常量G值。
1798年，67岁的卡文迪许公布了测量出的地球质量为6 10的24次方千克，也就是我们现在所说的60万亿亿吨。
19世纪，天文学家斯基亚帕雷利通过望远镜发现了火星上几个明亮的点状区域，并为其中一个亮区起了一个浪漫的名字——奥林波斯山之雪（Nix Olympica）。
这个名字象征着希腊第一高山奥林波斯山（Mount Olympus）顶部的积雪。 “奥林波斯”的原意是“光之处”，而在希腊神话中，奥林波斯山是众神的居所。
后来，火星上发生了全球性的尘暴，斯基亚帕雷利发现，虽然尘暴遮盖了火星上绝大多数的地理特征，他先前命名的“奥林波斯山之雪”却没有被尘暴所遮盖。他据此推断，“奥林波斯山之雪”一定是一座很高的山。
1972年，水手9号探测器造访火星，拍下了“奥林波斯山之雪”的照片，确定了它比地球上任何一座山都要高。于是，它被正式命名为“奥林帕斯山（Olympus Mons）”。
奥林帕斯山是由于大量喷发和熔岩层叠堆积而成，是迄今为止太阳系中最巨大的寄生火山锥，它的坡度平缓，形如一个巨大的盾牌，火山底部直径达600公里，底部面积比英国国土面积还要大，高度超过27公里，平均高度为22公里，是地球上珠穆朗玛峰高度的近三倍。
据统计，当前在轨活跃的人造地球卫星数量已经超过了2000颗。太空之中有这么多的卫星，它们扮演的角色有什么不一样呢？
人造地球卫星按其功能来分，可分为 观测站、中继站、基准站和轨道武器 四种类型。
观测站： 观察地球。气象卫星是观测站的典型代表，人们之所以能够预报天气，跟气象卫星有很大关系。
中继站： 对信息进行放大和转发。广播卫星是中继站的典型代表，我们平时收看电视和收听广播都离不开它。
基准站： 确定位置。导航卫星是基准站的典型代表，导航为公众出行提供了极大便利。其携带高精度原子钟，作为时间基准。地面通过接收卫星发射的电波信号来确定自己的位置。导航卫星能够覆盖全球，进行全天候导航，而且导航精度高，如我国的北斗导航卫星系统。
轨道武器： 空间防御和空间攻击。拦截卫星是轨道武器的典型代表，也被叫做反卫星卫星。它能够在轨道上接近卫星，识别并摧毁敌方空间系统。
月亮离地球到底有多远？
地球与月球之间的距离，有 平均距离、月球与地球近地点的距离、月球与地球远地点的距离 三种。
地球与月球的平均距离是384403.9千米，月球与地球近地点的距离是36.3万千米，与地球远地点的距离是40.6万千米。而目前的研究表明，地月之间的距离并不是固定的，由于地球自转越来越慢，月球将会越来越远离地球。
你知道这个数据是怎么来的吗？
其实，早在2000多年前，古希腊人就已经计算过地月距离，当时，古希腊人已经意识到月球是处于地球与太阳之间的。他们根据投影，运用几何学知识成功算出地月距离，当然，答案不是很精准，但是，已经十分接近了。不过，要说精准的测量，还是 科技 发达以后。
人们发现，激光是测量地月距离的最佳方式。
激光测距试验是通过激光对星地距离进行科学测量。其原理是将高度同向性脉冲激光束射向放置在卫星表面的角反射镜，通过发送、接收时间差计算出星地距离。
我们可以想象，一道光从地面观测站从地球射出，又从月球飞回，通过一来一回的时间，换算地月距离。这是一项综合技术，它涵盖激光、光电探测、自动控制、空间轨道等多个学科领域，是目前地月距离测量精度最高的技术手段，其观测资料对天文地球动力学、地月系动力学、月球物理学以及引力理论验证等诸多学科的研究有着重要价值。
1969年，美国宇航员在月球上安装了第一个反射器，我国华中 科技 大学罗俊院士团队也早在2015年便开始布局研制了激光角反射器。直至目前，月球上已经有了5个反射器。
2018年5月，嫦娥四号中继卫星“鹊桥”携带了激光角反射器发射升空，为我国地月激光测距试验提供基础，也为未来在空间探测引力波的“天琴计划”做了先导性研究工作。
这意味着中国科学家攻克了地月激光测距技术，至此，中国成为世界上第三个成功测得全部五个反射镜的国家。
编辑 | 徐姑娘
参考资料：
1.视频《宇宙 探索 未解之谜》
2.武汉大学天文协会 《火星最高峰——奥林帕斯山》
3.人民网科普 《人造地球卫星数量已超2000颗，它们扮演什么角色呢？》
4.科普中国- 科技 前沿大师谈 地月距离
5.光明日报 2020年5月27日 我科学家测出最准地月距离
