等你上了初中，中国人就登上了月球

亲爱的小吴同学：

你好！

很高兴在元宵佳节的夜晚收到你的来信。作为一年级的小朋友，你会写这么多字，语言表达这么流畅，还提出了非常有趣的问题，这让我十分意外，也非常高兴。你的来信是我在今年春节期间收到的最惊喜的“礼物”。

当很多人都还沉浸在春节的娱乐氛围中时，你已经在关注科学了。这说明，中国的航天强国建设取得了突破性的进展。这些年，北斗卫星导航系统组网成功，气象预报越来越准确，我们的“嫦娥四号”在人类历史上第一次成功登陆了月球背面，“嫦娥五号”从月球上取回了岩石和土壤样品，“天问一号”成功登陆了火星上的乌托邦平原。这些都是中国人探索太空取得的重要成就。

你开始关注月球和火星的知识，是因为你可以通过网络、图书、电视等渠道，了解这些信息，这说明我国这些年的科学教育和科普工作产生了显著的效果。科学教育和科普工作的目的，就是要创作更多优秀的科普作品，让科学进入校园，让更多的小朋友对科学产生兴趣，从小爱科学、学科学、用科学。接下来，我来回答你提出的问题。

第一个问题，人能到月球上生活吗？

这是一个很好的问题！回想一下，你的生活离不开哪些资源呢？在地球上，我们会觉得，空气、水、适宜的温度等，是十分平常的。任何一个有人居住的地方，都符合这样的条件。但是到了月球上，你会发现，月球上是真空的，没有空气。我们呼吸的氧气，需要自己从地球上带过去，或者利用月球上的资源生产出来，这两种方式的成本都非常高。

水是生命之源。地球上到处都有水，即便是缺水的地区，利用节水技术、海水淡化技术等都可以解决这个难题。在我们头顶的中国空间站里，航天员用过的废水、脏水，都会被收集起来后净化成饮用水。但月球上没有液态水，到了月球上，我们首先需要寻找水源。科学家现在只在月球南北极的一些深坑里，发现了极少量的水冰，它们位于伸手不见五指的永久黑暗区里，可能是彗星撞击月球带来的。我们要指派机器人下去开采这些水冰，困难很大，也非常危险。如果从地球上带水到月球，成本又太高了。你有什么好办法吗？

民以食为天。这些年，中国的农业技术获得了快速发展，已经成功解决了14亿人的吃饭问题，完成了消除绝对贫困的艰巨任务。到了月球上，我们怎么获得米饭、面包、蔬菜、水果等食物呢？我们能不能建立一个月球农场呢？这是很多小朋友畅想的，也是科学家正在努力解决的问题。比如，有的科学家研究如何在月球上种植螺旋藻，种植物、养动物，提供我们身体所需的各种营养物质。如果要建设月球农场，你觉得哪些植物或动物应该被优先送上去？为什么呢？

在月球上生活还有更进一步的需求。比如，动物和植物的生长，同样需要空气、水、适宜的温度，还需要农药和化肥，以及各种耕作和收割机械，这些是月球上没有的。又比如，月球上的辐射非常强，人类不能长时间暴露在月球表面，穿着航天服也不行。人们需要有一个家，像洞穴一样的建筑，住到洞穴里。但是，怎样找到这样的洞穴，并把它改造成适合人类居住的家？这面临着很多技术问题。还有，我们要上学，要进行体育锻炼，要上网查资料，满足各种各样的需求。但月球上没有Wi-Fi网络，没有高速公路，甚至连厕所都没有。建设这些设施，需要许许多多的工厂和高科技设备，生产各种材料。也就是说，月球上没有支撑人类大规模移民和生活的基础设施。

难道人类就不能在月球上生存了吗？不是的，今年春节前，中国载人航天工程办公室宣布，中国人将在2030年左右，也就是你上初中的时候，登陆月球。目前，载人登陆月球的方案已经基本确定，我们将建造更大的火箭、更先进的飞船，携带更多的物资，抵达月球。中国人不仅要登陆月球，还要在月球上长期居住，建设有人值守的月球基地。届时，嫦娥奔月就不再是神话，月球也不仅仅是一个“旅游打卡”的地方。在月球村里，来自世界各国的科学家紧密合作，在那里观天、测地、探月。月球基地将成为研究数理化天地生等自然科学和工程技术的大型太空实验室，是一个永不坠落的空间站。

第二个问题，人能在月球上行走吗？

当然，人能在月球上行走，这件事情已经被事实证明过了。从1969年到1972年，有12名航天员分6次登上了月球。他们穿着厚厚的航天服在月球上行走，采集月球样品，然后带回到地球上。

但是，科学家也发现，月球上的行走方式和地球上不一样。这是因为月球表面的引力只有地球上的1/6。在地球上，要把一个12千克重的铅球举起来，特别费劲，但到了月球上，你会觉得很轻松，因为这个铅球只有两千克重了。虽然组成铅球的物质并没有减少，但它实实在在地变轻了。

那么，在月球上，我们走路是不是也变得更轻松呢？

不是的。因为我们走路的时候，前脚落地，后脚跟随，一步一步往前走。人类的身体结构已经适应了这种行走方式。但是，在月球上，如果前脚落地的时候太使劲，产生的反推力可能会把我们弹起来，从而离开月面。轻重拿捏不好的话，人就会腾空而起。50多年前，航天员首次登月的时候就遇到了这样的难题，他们发现，在月球上行走并不容易。后来，他们干脆发明了一种独特的行走方式，把两条腿并拢，就像小兔子那样，一蹦一蹦向前跳，是不是很有趣呢？由于对月球上的行走方式不习惯，还有一个名叫杜克的航天员失去了平衡，四脚朝天摔倒了。这位航天员事后回忆说，这是他一生中最害怕的时刻，因为航天服的背部是生命支持系统，一旦破裂，就会有生命危险。

小吴同学，火星叔叔很高兴看到你已经走在一条正确的道路上，开始考虑这些科学问题。谢谢你提出这些有意思的问题，也让我再一次思考如何在月球上生活。如果你想进一步了解关于月球和火星的知识，火星叔叔推荐我和智慧阿姨共同创作的一套儿童科普绘本《这就是中国·中国探月》。这套书一共有四本，入选了国家“十三五”重点图书和国家出版基金项目。《哇哦，月球》以问题的形式，讲述月球的起源、月球表面的概况以及月球与地球的关系。《飞吧，嫦娥》讲述了中国探月工程的嫦娥一号、二号、三号、四号、五号任务，以及任务期间在月球上考察遇到的问题和航天专家解决问题的办法。《加油，玉兔》介绍了玉兔号月球车的结构和科学任务，以及玉兔二号在月球背面创造的新纪录。在《你好，月球村》里，我们会在“村长吴刚”的带领下，到月球村参观访问，展望中国载人登月和建立月球基地的未来场景。火星叔叔期待你和爸爸妈妈一起阅读这些书，并且把它们分享给班上的其他同学。

最后，希望你立足中国，放眼世界，胸怀宇宙！祝你拥有一个健康快乐的童年，长大后成为中国航天事业的接班人。

你的大朋友：火星叔叔

2024年2月25日，于北京奥运村科技园

（作者：郑永春，网名“火星叔叔”，中国科学院国家天文台研究员，义务教育科学课程标准修订组成员）