ماه ( قمر زمین )

 

ماه تنها قمر طبیعی زمین وپنجمین قمر بزرگ منظومه شمسی، چندمیلیارد سال است که به دور زمین می چرخد. هزاران سال است که انسان آن را نظاره نموده و به عنوان نشانی از خداوند به آن احترام گذاشته است. او همواره در این رویا بوده که روزی بتواند به این جهان همسایه سفر کند. ماه با پدیده های نوری منظم و از روی قاعده ای که مرتب تکرار می شود از قبیل هلال و بدر به نیاکان ما یاری نموده تا بتوانند نخستین تقویم های قابل استفاده را به وجود آورند. ماه به خاطر نزدیک بودن به زمین بعد از خورشید درخشانترین جرم آسمانی از دیدگاه زمینیان است که در حالت بدر(ماه کامل) با قدر ۱۲- می درخشد. ماه همچنین اولین جرم آسمانی بود که انسان توانست در مورد فاصله، اندازه، ابعاد و مناظر آن به تحقیق و بررسی بپردازد.

ماه در یک مدار بیضوی( همانند مدار سیارات منظومه شمسی) به دور سیاره مادر خود یعنی زمین می چرخد که در حالت حضیض (نزدیکترین فاصله) ۳۵۶۵۰۰ کیلومتر و در حالت اوج(دورترین فاصله) ۴۰۶۷۰۰ کیلومتر از زمین فاصله می گیرد ولی به طور متوسط ۳۸۴۰۰۰ کیلومتر از زمین فاصله دارد. قطر ماه در حدود ۳۵۰۰ کیلومتر است و تقریباً برابر با عرض قاره استرالیا است.

این تغییر فاصله باعث می شود قطر ظاهری ماه بین 38/29 تا 53/33 دقیقه قوسی تغییر کند.(منظور از قطر ظاهری،اندازه زاویه جسم در کره آسمان است.به عبارت دیگر زاویه ای است که بین دو خط رسیده از دو سر جسم در چشم راصد ایجاد می شود)واضح است که هرچه ماه به حضیض مداریش نزدیکتر باشد قطر زاویه ای آن بیشتر وهرچه دورتر باشد(یعنی در اوج باشد)کوچکتر دیده خواهد شد.

 ماه تقریباً هر ۵/۲۷ روز یک بار به دور زمین می چرخد و در این مدت هم یک بار به دور خود می چرخد. به این جهت است که ماه همواره یک روی خود را به ما نشان می دهد چیزی که به قفل شدگی گرانشی معروف است.درواقع بشر قبل از پرتاب سفینه های فضایی به ماه،هرگز طرف دیگر ماه را ندیده بود.

نکته دیگری که باید به آن اشاره نمود اختلاف بین محور چرخش ماه به دور خود با صفحه مداریش است.ماه مانند زمین ،در صفحه مداریش به دور خودش نمی چرخد بلکه استوای ماه با صفحه مداری آن زاویه ای در حدود 1 درجه و32 دقیقه قوسی می سازد.البته این زاویه در مقایسه با زاویه تمایل محور دوران زمین که در حدود 5/23 درجه است بسیار کم است.این زاویه در زمین موجب بوجود آمدن فصول سال گردیده است.

حرکت ظاهری ماه در آسمان

آنچه که ظاهرا یک ناظر از حرکت ماه در آسمان مشاهده می کند،حرکت از غرب به شرق در آسمان می باشد.در این حرکت ،در هر ساعت ماه حدود نیم درجه ودر هر روز حدود ۱۲ درجه از غرب به شرق حرکت می کند.همچنین با این حرکت در چهارده روز اول ماه قمری،بطور متوسط زمان غروب ماه حدود ۵۰ دقیقه بتاخیر می افتد( جالب است بدانید از آنجاییکه دلیل اصلی وقوع پدیده جزر و مد هم ماه می باشد رخ دادن جزر ومد هم روزانه به همین اندازه به تاخیر می افتد)

                                          دمای سطحی ماه
دامنه تغییرات دمای سطح ماه بسیار زیاد است. هر بخش از سطح ماه به مدت تقریباً دو هفته پیاپی در معرض اشعه خورشید قرار می گیرد و سپس برای مدتی به همین درازا شب را می گذراند. به دلیل عدم وجود جو قابل ملاحظه در ماه، همچنین کم بودن ضریب بازتاب این کره (حدود ۷ درصد) اختلاف دما میان بخش روشن و تاریک ماه بسیار زیاد است.
دمای بخش روشن ماه گاهی به حدود ۱۳۰ درجه سانتیگراد می رسد و این در حالی است که دما در بخش تاریک آن تا حد ۱۸۰- درجه سانتیگراد کاهش می یابد. یعنی این جرم آسمانی اختلاف دمایی در حدود ۳۱۰ درجه را در سطح خود تحمل می کند.

در پشت این حرکت ظاهری ،حرکت واقعی ماه در آسمان ودر فضا قرار دارد که این ناشی از جاذبه اصلی زمین واثرات گرانشی وتاثیرات مغناطیسی خورشید ودیگر سیارات می باشد.به لحاظ جرم ناچیز ماه در منظومه شمسی،حرکت مداری ماه بسیار پیچیده بوده ومدار آن بسیار متغییر است بطوریکه در کتب مرجع نجومی روابط محاسباتی مدار ماه به کمک بسط روابط به سری هارمونیکهای کروی به یک دنباله حدود ۶۰۰ جمله مثلثاتی صورت می گیرد که خود نشان دهنده پیچیدگی محاسبه وآنالیز مدار ماه می باشد.یکی از پدیده های مرتبط به مدار و سرعت چرخش ماه بدور زمین رخگرد است.

                                            اهله ماه
می دانیم که ماه هیچ نوری از خود ندارد و تنها با منعکس کردن نور خورشید روشن می شود. در نتیجه در هر لحظه زمانی تنها نصف سطح ماه روشن خواهد بود(نیم سطحی که روبه روی خورشید است) در حالی که نیم سطح دیگر تاریک است.

راز بوجود آمدن این اشکال متفاوت ماه یعنی از هلال تا بدر،در مدار ماه ونحوه ی نورپردازی خورشید نهفته است. چون ماه دور زمین را در کمتر از یک ماه تقویمی طی می کند بسته به این که چه مقدار از سطح روشن شده ماه به طرف ما باشد شکلهای مختلفی از آن را مشاهده می کنیم.
در ماه نو(NEW MOON)ماه تقریباً بین خورشید و زمین قرار می گیرد به طوری که طرف تاریکش به سوی ماست و ما نمی توانیم آن را ببینیم.همچنان که ماه به سفر خودش به دور زمین ادامه می دهد کم کم از جلوی خورشید کنار می رود و ما می توانیم قسمتی از آن را که به وسیله نور خورشید روشن می شود ببینیم(هلال رو به بدر یاWaxing crescent ). در این موقع ماه به صورت یک هلال نازک دیده می شود. در زمانی که ماه یک چهارم سفرش به دور زمین را طی کرده باشد ما می توانیم نصف طرف روشن شده ماه را ببینیم و در آن موقع گفته می شود که تربیع اول (1st  Qr)است. بعد از این و به تدریج قسمت های بیشتری از ماه را می بینیم (تحدب بسوی بدر یا Waxing Gibbous)تا این که در حدود دوهفته بعد از ماه نو تمام قسمت های قابل رویت ماه دیده می شود(حالت بدر یا Full moon). در این حالت خورشید و ماه در نقطه مقابل یکدیگر قرار دارند و زمین بین آنهاست. وقتی که ماه در این موقعیت است ماه در حدود زمان غروب آفتاب طلوع می کند. همچنان که ماه به سفرش ادامه می دهد به خورشید نزدیک تر می گردد (تحدب بسوی محاق یا Waning Gibbous)و بنابراین ما به تدریج قسمت کمتری از آن را مشاهده خواهیم کرد. تربیع دوم( ۳rd Qr)یا تربیع آخر زمانی اتفاق می افتد که ما بتوانیم نصف طرف روشن ماه را در آسمان صبح ببینیم بعد از چند روز در حالت هلال بسوی محاق (Waning crescent)بسر برده و بالاخره بعد از بیست و نه روزگذشته از ماه نو ماه یک بار دیگر طرف تاریکش را به سوی زمین نشان می دهد.مسلمانان جهان مناسک دینی واعمال مذهبی خود را بر اساس تقویم قمری به جای می آورند.مبنای این تقویم ،رویت هلال ماه است.

گره های ماه
زمین سالیانه یک بار به دور خورشید می گردد. البته ناظر زمینی این طور برداشت می کند که خورشید در طول سال روی یک مدار که آن را دایرةالبرروج می نامند به دور زمین می گردد. مدار ماه دقیقاً منطبق بر این سطح نیست بلکه به اندازه کمی تقریباً در حدود ۵ درجه(مقداری متغییر بین ۹۸/۴ تا ۲۸/۵ درجه) نسبت به این سطح شیب دارد. ماه در هر دور گردش خود به دور زمین دوبار با دایرﺓ البروج برخورد می کند. هرگاه این برخورد از شمال به جنوب باشد ماه در حالت گره پایین رونده یا نزولی وهرگاه مسیر ماه از جنوب به شمال باشد در گره بالا رونده یا صعودی است.

برای ناظر زمینی در این حالت (قرار داشتن در نقاط گره ای)ماه روی دایرﺓ البروج قرار دارد. چون از نظر ما خورشید همیشه روی این دایره قرار دارد پس در حالت ماه نو فقط در صورتی خورشید گرفتگی به وجود می آید که ماه به طور همزمان با خورشید در یک گره واقع شود . چون معمولاً این اتفاق نمی افتد هر ماه ،خورشید گرفتگی رخ نمی دهد. ماه اغلب اوقات یا از بالای خورشید یا از زیر آن می گذرد به شکلی که قرص خورشید را نمی پوشاند.از طرف دیگر سایه زمین نیز همیشه روی دایرﺓ البروج قرار دارد بنابراین در صورت قرص کامل ماه(حالت بدر) فقط زمانی ماه گرفتگی ایجاد می شود که ماه همزمان نزدیک یک گره قرار گیرد. این حالت نیز به ندرت پیش می آید به طوری که ماه اغلب اوقات در سایه زمین قرار نمی گیرد. بنابراین آگاهی از وضعیت گره ها برای محاسبه بسیار مهم است. اگر گره ها همیشه در یک وضعیت ثابت می بودند این عمل بسیار آسان بود. متاسفانه این چنین نیست: در اثر تاثیر نیروی گرانش خورشید این گره ها هر ۶۱/۱۸ سال یک بار به دور دایرﺓ البروج ( به سوی چپ )می گردند(به عبارت دیگر در هرسال به اندازه۳/۱۹ درجه در جهت عقربه های ساعت). به نحوی که در هر مقطع زمانی در مکان متفاوتی قرار می گیرند. 

  پارامترهای شش گانه مدار ماه

 

برای بررسی مدار بیضوی ماه شش پارامتر تعریف میشود:

 

۱-نیم قطر بزرگ وکوچک ببضی مدار(a,b):هربیضی داری دو محور تقارن در جهت قطر کوچک وقطر بزرگ می باشد که ابعاد بیضی را می توان با مقادیر نصف طول هریک از اقطار مشخص نمود.

۲-خروج از مرکزیت مدار(e)

۳-آنومالی حقیقی(f):مبداء حرکت ماه در مدار را نقطه حضیض یا کمترین فاصله در نظر می گیرند.زاویه ای که در هر لحظه بین ماه ونقطه حضیض قرار دارد را آنومالی حقیقی می گویند.این پارامتر در هرروز حدود ۲/۱۳ درجه افزایش می یابد.

 

۴- میل مداری(i)

5-آرگومان حضیض(ω):زاویه بین نقطه گره صعودی ونقطه حضیض مدار را آرگومان حضیض می گویند.

6-بعد(bod) گره صعودی(Ω) :زاویه بین نقطه اعتدال بهاری وگره صعودی مدار ماه را بعد گره صعودی می گویند.

گفتنی است این پارامترها ثابت نیستند  وهمین مسئله مدار ماه را پیچیده نشان می دهد.محدوده تغییرات پارامترهای فوق:

۱- ابعاد بیضی مدار در حال تغییر بوده ودر نتیجه مقدار خروج از مرکزی مدار بین ۰۴۳۵/۰ تا ۰۷۱۴/۰تغییر می کند.یعنی فواصل اوج و حضیض مدار نیز مداوم در حال تغییر می باشند.

۲-زاویه میل مداری بین ۹۸/۴ تا ۲۸/۵ درجه تغییر می کند.

۳-نقاط گره صعودی ونزولی (خط واصل بین آنها یا نودال)در هرسال حدود ۳/۱۹ درجه در جهت عقربه های ساعت حرکت می کند وهر ۶۱/۱۸ سال ی دور کامل دوران می کنند در نتیجه بعد گره صعودی مداوم در حال کاهش می باشد.

۴-خط اوج-حضیض مدار نسبت به خط واصل گره صعودی-گره نزولی  ثابت نیست وحرکت این خط باعث جابجا شدن نقاط حضیض واوج می شوند.بنابراین زاویه آرگومان حضیض نیز تغییر می کند.این خط تقریبا هر ۳/۵ سال یکدور کامل می چرخد(هر سال حدود ۶۸ درجه)

۵-به دلیل بیضی بودن مسیر ماه بدور زمین آنومالی حقیقی بطور ثابت تغییر نمی کند.زیرا سرعت زاویه ای  ماه بین ۴۹/۰ تا ۶۴/۰ درجه در هرساعت به ترتیب از حالت اوج به حضیض تغییر می کند.  

میدان مغناطیسی ماه

در سال ۱۹۵۹ کاوشگر لونیک ۲ مشخص نمود که ماه میدان مغناطیسی مانند زمین ندارد. همچنین اطلاعات حاصله از مغناطیس سنج هایی که توسط ماموریت ها آپولو در سطح ماه مستقر شدند نشان دادند که این کره فاقد میدان مغناطیسی است. با این وجود مطالعه سنگ های این کره که سنی بالغ بر میلیاردها سال دارند نشان از یک میدان مغناطیسی ضعیف در گذشته این کره دارد. این مورد شاید به این دلیل باشد که ماه قبلاً دارای یک هسته آهنی مذاب بوده است که به مرور زمان و با سرد شدن این کره احتمالاً هسته مزبور جامد شده و میدان مغناطیسی آن از بین رفته است. ولی مناطقی در سطح ماه وجود دارد که اثراتی از میدانهای مغناطیسی بسیار ضعیفی در آنها یافت می شود. مثلاً فضانوردان آپولوی ۱۶ در آزمایشها و پژوهشهای خود در منطقه ای به نام دهانه پرتو شمال چنین میدانی را تشخیص دادند. یک میدان مغناطیسی محلی ضعیف نیز در نقطه ای از قسمت پشتی ماه نزدیک به یک فرورفتگی عمیق به نام وان دوگراف وجود دارد.

                                          عوارض سطحی ماه
قبل از اینکه فضا کاوها به سطح ماه برسند همه آگاهی ما درباره آن با نگاه از میان تلسکوپها به ماه حاصل می شد. در سال ۱۶۱۰ وقتی که گالیله با تلسکوپ تازه اختراع شده خود به رصد ماه پرداخت نواحی تاریکی را در سطح آن مشاهده کرد و فکر کرد که این نواحی تاریک دریاست و لذا این مناطق را دریا نامید. البته قبل از گالیله ستاره شناسان دیگری این مناطق را رصد کرده بودند و نام دریا را روی آن مناطق گذاشته بودند. گرچه ستاره شناسان امروزی می دانند که هیچ آبی در سطح ماه وجود ندارد با این حال اسامی سنتی همچنان روی نقشه های ماه باقی مانده اند. در واقع دریاهای ماه سطوحی عظیم و کاملاً خشک از سنگ گدازه ها هستند. این گدازه ها میلیاردها سال پیش در بخشهایی از سطح سفید ماه که مملو از دهانه های آتشفشانی بوده سرازیر شده و روی قسمتهایی از آنها را پوشانده است. سپس این حجم عظیم گدازه ها سرد شده اند و به این ترتیب دریاهای ماه به وجود آمدند.
علاوه بر مناطق تاریک دریاها که در واقع دشتهای گدازه ای قدیمی هستند انواع بسیاری از مشخصه های حفره مانند در سطح ماه وجود دارند. بعضی از این حفره ها ظاهراً از بقیه تازه ترند. حفره های جدید که در کنار حفره های قدیمی قرار گرفته اند اغلب قسمتهایی از آنها را خراب کرده اند. بعضی از این حفره ها در اثر اصابت سیارک ها و شهابسنگهای غول پیکر به وجود آمده اند و برخی دیگر دهانه های آتشفشانی اند. در امتداد حاشیه دریاها، کوهها با شیب تند بالا رفته اند و ارتفاع آنها از ۷۰۰۰ متر نیز فراتر می رود. گسترده ترین رشته کوههای ماه کوهستان آپناین است که بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر طول دارد. مرتفع ترین قله این کوهستان بر فراز دره های اطراف آن در ارتفاع حدود ۶۵۰۰ متر قرار دارد.

پوسته ماه

سطح یا قسمت خارجی پوسته ماه همان بخش قابل مشاهده آن است.پوسته ماه ضخامت متغییری  بین 60 تا 150 کیلومتر دارد.پدیده جالبی که د مورد کره ی ماه پیش آمده این است که هسته مرکزی ماه،در زمانی که هنوز  کل کره مذاب بوده ،به علت چگالی بیشت  با نیروی بیشتری به سمت زمین کشیده شده وباعث گردیده که هسته چگالتر در درون کره مذاب کمی جابجا شده است.به بیان دیگر مرکز هسته از مرکز ماه فاصله گرفته وبه همین علت تفاوت ضخامت در پوسته ماه بوجود آمده است.در واقع در قسمت  رو به زمین با نزدیک شدن هسته چگال به سطح از ضخامت لایه کاسته شده وبر عکس ،به علت دورشدن هسته از طرف مقابل ،باعث افزایش ضخامت پوسته در آن مناطق شده است.میانگین ضخامت پوسته در قسمتی که همیشه به سوی زمین است حدود 60 کیلومتر ودر طرف مقابل که هیچگاه از زمین دیده نمی شود حدود 150 کیلومتر است.سطح ماه از یک لایه غبار نرم به نام رگولیت(سنگ پوش)پوشیده شده است.این لایه بر اثر نشستن ریزشهابها بر روی سطح ماه بوجود آمده است.ریز شهابها ذرات بسیار ریز گرد وغباری هستندکه از مواد اولیه تشکیل دهنده ی سیارات منظومه شمسی باقی مانده اند.این ذرات بسیار ریز،که اندازه آنها د حد میکرون است به آرامی بر سطح اجرام منظومه شمسی ،از جمله ماه ،می نشینند.

ضخامت رگولیت در مناطق مختلف ماه متفاوت است ،میانگین ضخامت آن را حدود 20 متر ارزیابی کرده اند که البته این مقدار در کف دره ها بیشتر ودر دامنه ها ومناطق پرشیب کمتر است.

فضانوردانی که بر سطح ماه قدم زده اند  جاپایی از خود به یادگار گذاشته اند که ممکن است میلیون ها سال برسطح آن باقی بماند.فقدان فرسایش زیاد در سطح ماه دلیل ماندگاری این آثار در طی میلیون ها سال است.(در سیاره زمین،با فرسایش به اشکال مختلفی مواجه هستیم که از مهمترین آنها می توان به آب ،باد،حرکات زمین،اثرات انسانی و.....اشاره نمود)

برخورد شهاب سنگهامهمترین عامل بروز تغییرات سطحی در ماه است.در واقع ما اثر این عامل را در سطح زمین بسیار کم می بینیم،زیرا جو غلیط وضخیم زمین مانند سپری مانع از برخورد این اجرام به سطح آن می شود.اما در ماه جوی به معنای واقعی وجود ندارد که بتواند از برخورد این شهابسنگها با سطح ماه جلوگیری کند واین به معنی آن است که سطح ماه بطور مداوم توسط شهابسنگها بمباران می شود.مطالعات نشان می دهد که در هر 10 میلیون سال بر اثر برخورد شهابسنگها دهانه ای به قطر 10 کیلومتر،در هرماه یکبار دهانه ای به قطر حدود 1 متر ودر هرچند دقیقه یکبار گودالی به قطر 1 سانتی متر در سطح ماه پدید می آید.

از عوارضی که در سطح ماه به چشم می خورند می توان به موارد زیر اشاره نمود:

Rilleیا rimaeکه به صورت چین وچروکهایی کانال مانند در سطح دریاهای ماه است وناشی از سرد ومنقبض شدن مواد سطحی دریاها می باشد.عمق آنها چند کیلومتر وطول آنها می تواند به چند صد کیلومتر برسد.

Dorsa  که به صورت نواحی مرتفع رشته کوه مانند هستند که در سطح دریاها وجود دارند

Rupes که به شکل نواحی شیبدار دره مانند هستند که دو ناحیه با ارتفاع متفاوت را از هم جدا می کنند

فاصله متوسط از زمین	384500 کیلومتر
قطر استوا	3476 کیلومتر
مدت حرکت وضعی	27.32 روز زمینی
مدت حرکت انتقالی	27.32 روز زمینی
سرعت مداری	1.02 کیلومتر در ثانیه
دمای سطحی	155- تا 105 درجه سانتیگراد
جرم (زمین = 1)	0.01
چگالی متوسط (آب = 1)	3.34
جاذبه (زمین = 1)	0.16
تعداد قمر	0

مواد تشکیل دهنده اصلی پوسته ماه

پیروکسین:سیلیکاتی از ترکیب کلسیم منیزیم وآهن

که ماده اصلی تشکیل دهنده لاوا می باشد ونیمی از نمونه های ماه که به زمین آورده شده اند  از جنس آن

می باشند.به شکل کریستالهای زرد وقهوه ای می باشد که اندازه آن به چند سانتی متر هم می رسد.

پلاژیوکلاز (یا فلدسپار):از جنس سیلیکات سدیم آلومینیم

یا کلسیم آلومینیم می باشد وبه شکل کریستالهای

سفید کشیده می باشد.

آنور توزیت:نوعی صخره که شامل پلاژیوکلاز- پیروکسین

یا به همراه اولیوین با خواص مختلف می باشد.

بازالت :نوعی صخره که شامل پلاژیوکلاز- پیروکسین

و ایلمنایت با خواص مختلف می باشد.

اولیوین:سیلیکاتی از ترکیب منیزیم آهن که به شکل کریستالهای با اندازه در حد میلیمتری ورنگ صورتی تاسبز می باشد و وجود آن در آنورتوزیت رایج است.

ایلمنایت:ماده ای که در بازالت به چشم می خورد واکسیدی از جنس آهن تیتانیوم می باشد.

                                              پیدایش ماه
پیش از انجام ماموریت های فضایی آپولو تنها سه نظریه مختلف در مورد منشا ماه وجود داشت. اولین نظریه، نظریه جدایش بود که بر اساس آن اعتقاد بر این بود که کره ماه از یک زمین اولیه که به سرعت در حال چرخش بوده جدا شده است(هسته وسط زمین دقیقا٬در مرکز نبوده وبر اثر چرخش سریع و بر اثر لق زدن گوشته ای از زمین کنده شده وماه را بوجود آورده است). نظریه دوم، نظریه تسخیر بود که بر اساس آن ماه در مکان دیگری از منظومه شمسی شکل گرفته و آنگاه تحت اثر نیروی گرانش زمین به تسخیر این کره در آمده و حول آن به گردش درآمده است. نظریه سوم، نظریه شکل گیری همزمان زمین و ماه بود که بر اساس این نظریه زمین و ماه از ابتدا به صورت جداگانه در منظومه شمسی شکل گرفته اند.
امروزه اکثر دانشمندان بر این باورند که هیچ کدام از نظریات برشمرده صحیح نمی باشند. در عوض طبق شواهد به دست آمده توسط ماموریت های آپولو دانشمندان بر نظریه جدیدی تکیه کرده اند که این نظریه با عنوان نظریه جدایش برخوردی معروف شده است. بر اساس این نظریه، زمین اولیه با یک جرم آسمانی به بزرگی تقریبی مریخ برخورد نموده و این برخورد باعث جدا شدن قطعاتی از کره زمین شده است که از تجمع این قطعات جدا شده کره ماه به وجود آمده است. نتایجی که از بررسی سنگ های ماه به دست آمده (مشابهت با مواد تشکیل دهنده پوسته زمین )همچنین شواهدی که از تشکیل سیارات منظومه شمسی بر اساس این نظریه در دست می باشد با این نظریه همخوانی خوبی دارد.

سفر به ماه
همانطور که قبلاً گفته شد انسان از روزگاران بسیار دور همواره در این رویا بوده که روزی بتواند به نزدیکترین همسایه خود یعنی کره ماه سفر کند. در سال ۱۸۶۵ یک نویسنده فرانسوی به نام ژول ورن داستانی با عنوان از زمین تا ماه منتشر نمود که درباره سفر یک سفینه فضایی از یک مرکز فضایی در فلوریدا به کره ماه بود. حدود صد سال بعد از او فلوریدا نقطه شروع اولین سفرهایی بود که به وسیله انسان و برای دسترسی به دنیاهای دیگر طراحی شد. بالاخره بین سال های ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۲، ۱۲ فضانورد بر روی ماه پیاده روی کردند و پس از قرن ها تخیل سفر به ماه به حقیقت پیوست.
برنامه های مطالعه دقیق ماه از سال ۱۹۵۹ شروع شد. یعنی زمانی که شوروی سابق، ۳ مدارگرد کوچک را به سوی ماه پرتاب نمود. کوشش آمریکایی ها در راه رسیدن به ماه به اوایل دهه ۱۹۶۰ و شروع برنامه های فضایی رنجر بر می گردد. این سفینه ها که به ۶ دوربین تلویزیونی مجهز شده بودند به سوی ماه فرستاده شدند و قبل از برخورد با سطح این کره تصاویر جالبی از سطح ماه را به زمین مخابره کردند. در ادامه این مطالعات، نقشه برداری کاملی با دقت زیاد از سطح ماه توسط برنامه های فضایی لونا صورت گرفت. در طی این ماموریت ها ۵ سفینه در بین سالهای ۱۹۶۶ تا ۱۹۶۷ به فضا پرتاب شدند. این پنج سفینه که به دور ماه گردش می کردند بیش از ۱۹۵۰ تصویر با دقت زیاد از سطح ماه به زمین مخابره نمودند که این تصاویر جمعاً ۵/۹۹ درصد از سطح ماه را پوشش می دادند. در بعضی از این تصاویر ساختارهایی با ابعاد ۱ متر نیز قابل تشخیص می باشند. تصاویر یاد شده به دلیل دقت بسیار زیاد آنها کمک فراوانی به دانشمندان ناسا نمودند تا بتوانند محل های مناسبی را برای فرود فضانوردان بر ماه انتخاب نمایند.
اولین بار در سال ۱۹۵۹ سفینه فضایی لونا ۳ شوروی توانست از بخش غیر مرئی ماه یعنی جانب دور از زمین این کره عکسبرداری نموده و تصاویری از آن بخش از ماه را به زمین مخابره نماید. بر اساس این اطلاعات مشخص گردید که بر خلاف جانب رو به زمین، جانب دور از زمین کره ماه دارای دریاهای خیلی کمتری است.
در آن زمان چنین تصور می شد که طی میلیاردها سال بمباران سطح ماه توسط شهابسنگ ها بایستی سطح این کره از غبار ریز پوشیده شده باشد. حتی پس از ماموریت فضایی رنجر هم معلوم نبود که آیا سطح ماه مکانی مناسب برای فرود آ رام سفینه ها می باشد یا خیر؟

شاید سفینه ای که قصد فرود بر روی آن را داشته باشد به آسانی در این غبار فرو رود. بنابراین قبل از فرود انسان بر روی ماه لازم بود کوشش شود یک فرود آرام بدون سرنشین بر روی این کره انجام گیرد تا چگونگی فرود مشخص گردد. این موضوع هدف اصلی برنامه های مطالعاتی سورویر(surveyor) بود. بین سالهای ۱۹۶۶ تا ۱۹۶۸ پنج فضاپیمای سورویر به طور موفقیت آمیزی بر روی ماه به آرامی فرود آمدند. این ماموریت ها نشان داد که سطح ماه برای فرود آرام مناسب می باشد. همزمان با این ماموریت ها در سال های ۱۹۶۶ و ۱۹۶۷ شوروی سابق نیز مجموعه ای از سفینه های بدون سرنشین به نام لونا(Luna) را در مدار ماه قرار دادند که این سفینه ها به دور ماه گردش کرده و به آرامی بر سطح ماه فرود آمدند.
بعد از اتمام موفقیت آمیز ماموریت های سورویر و لونا دیگر هیچ مانعی برای سفر انسان به ماه وجود نداشت. در بین سالهای ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۲ سفینه های سرنشین دار آپولو(Apollo) از سوی سازمان فضایی آمریکا(ناسا) به سوی ماه پرتاب شدند. شروع ماموریت های آپولو با شکست همراه بود. سفینه آپولو ۱ در لحظه پرتاب آتش گرفت و سه فضانورد آن در آتش سوختند. این حادثه ناگوار باعث شد تا ماموریت سفینه های آپولو به تعویق افتد. بالاخره سفینه سرنشین دار بعدی یعنی آپولو ۷ بود که با سه فضانورد به فضا پرتاب شد. فضانوردان این سفینه و سه ماموریت بعدی یعنی آپولوهای۹،۸و۱۰ با موفقیت مراحل مختلف سفر انسان به ماه را تمرین کردند و نهایتاً سفینه آپولو ۱۱ انسان را به ماه رساند.
سرنشینان آپولو۱۱ عبارت بودند از نیل آرمسترانگ، ادوین آلدرین و مایکل کالینز. ماه نشین این سفینه در روز ۲۰ ژولای ۱۹۶۹ به آرامی در ناحیه دریای آرامش فرود آمد و نیل آرمسترانگ نخستین جای پای بشر را بر روی خاک ماه حک کرد. او به هنگام قدم گذاشتن بر خاک ماه چنین گفت: این قدم کوچکی است برای یک مرد و گامی است بزرگ برای بشریت.
از بین ماموریت های فضایی آپولو، سفینه های آپولو۱۱ و ۱۲ در دریاهای ماه فرود آمدند. آپولو۱۳ بر اثر نقص فنی ناموفق بود و نتوانست بر سطح ماه فرود آید. ۴ ماموریت دیگر یعنی آپولوهای ۱۶،۱۵،۱۴و۱۷ به آسانی در نواحی مرتفع ماه فرود آمدند. فرود در نواحی مختلف ماه این امکان را به فضانوردان داد تا بتوانند از بخش های مختلف این کره نمونه برداری نمایند و این نمونه ها را جهت مطالعات بیشتر به زمین منتقل نمایند.
ماموریت های آپولو باعث توسعه شگرفی در دانش انسان از ماه گردید. علاوه بر انجام عمل نمونه برداری از سنگ های ماه، استقرار دستگاه های لرزه سنج، مغناطیس سنج و سایر مطالعات انجام شده توسط این ماموریت ها باعث شد که اطلاعات ما از این کره آسمانی به طور وسیعی افزایش یابد.

حتی اگر با یک دوربین دو چشمی به ماه بنگرید، سطح ناهموار آن را به وضوح مشاهده خواهید ‏کرد. سطح ماه توسط هزاران حفره و دهانه برخوردی ناشی از برخوردسنگهای سرگردان آسمانی، آبله‌گون ‏شده است.

اما چرا در زمین چنین شواهد خشنی از برخورد را شاهد نیستیم؟ آیا زمین که قاعدتاً ‏هدفی بزرگتر است از برخوردهای سهمگین جان به در برده؟

پاسخ منفی است و ما امروزه به کمک ‏تصاویر ماهواره‌ای ده‌ها دهانه برخوردی کوچک و بزرگ در سراسر زمین بافته‌ایم که همگی در اثر ‏فعالیتهای گوناگون آب و هوایی فرسوده شده‌اند.‏

بررسی‌ها نشان می‌دهد که از زمان پیدایش زمین تا کنون، این سیاره شاهد برخوردهایی سهمگین‌تر ‏و بمبارانهایی شدیدتر از تنها قمر خود، ماه بوده است. اما از آنجایی‌که زمین سیاره‌ای فعال و زنده ‏است، آتشفشانها، زلزله‌ها و باد و باران زخمهای چهره زمین را در طول تاریخ پاک کرده‌اند. ‏فرسایش شدید، دهانه‌های برخوردی که از زمانهای باستانی تا کنون بر سطح زمین پدید آمده‌اند ‏را از چهره زمین زدوده و در نگاه اول شواهدی از برخورد به چشم نمی‌آید.‏

اما در ماه شرایط به گونه دیگری است. ماه فاقد اتمسفر است و بنابراین قادر به سوزاندن هیچ سنگ ‏سرگردانی قبل از برخورد به خود نیست. از طرفی ماه، جرم سماوی مرده‌ای است. به جز ماه‌لرزه‌های گاه ‏و بیگاه هیچ فعالیتی که دال بر زنده بودن اینقمر باشد به چشم نمی خورد. عدم وجود اتمسفر ‏نیز باعث می شود موضوع فرسایش سطحی منتفی شده و در نهایت عاملی برای زدودن زخم ‏برخورد از چهره ماه وجود نداشته باشد.‏

‏"پاول اسپودیز" سیاره‌شناس ارشد دانشگاه جانز هاپکینز که در آزمایشگاه فیزیک کاربردی به ‏تحقیق مشغول است این موضوع را یکی از دلایل مهم بازگشت بشر به ماه و آغاز دوباره ‏سفرهای سرنشین‌دار به تنها قمر زمین می‌داند. از نظر او ماه گنجینه دست نخورده‌ای برای ‏مطالعه تاریخ زمین است.‏
پاول اسپودیز معتقد است که ماه صفحه شاهد زمین می‌باشد. زمانی که محققان در صدد اندازه‌‏گیری نوع، مقدار و الگوی ویرانی ناشی از یک برخورد یا انفجار بر می‌آیند مواد و شرایط گوناگونی ‏را در معرض برخورد مورد نظر قرار می‌دهند تا اثرات ناشی از برخورد جسم و امواج ناشی از آن را ‏مطالعه کنند. به نمونه آزمایشی "صفحه شاهد" می‌گویند.‏

ماه و زمین در موقعیت یکسانی از منظومه شمسی قرار دارند و می‌توان گفت که بدشانسیهای ‏یکسانی از نظر برخورد با سنگهای سرگردان داشته‌اند. زمین سیاره‌ای بسیار فعال است و آثار ‏زخمهای بزرگ و کوچک کهن را از چهره خود پاک کرده است. از طرفی بیشتر سطح زمین را ‏دریاها پوشانده‌اند که در اثر برخوردهای معمولی آثاری از خود بر جای می‌گذارند. در مقابل ماه ‏فاقد اتمسفر است و از نظر زمین‌شناسی سیاره‌ای مرده به حساب می‌آید. با این حساب می‌توان ‏مدعی شد که با مطالعه دهانه‌های برخوردی ماه قادر به بازنویسی داستان زمین خواهیم بود.‏

 نکته قابل تعمق دیگری نیز وجود دارد!!  
در اواخر دهه هفتاد میلادی، فضانوردان سه ماموریت پایانی آپولو (15، 16 و 17) نمونه‌هایی از عمق دو متری سطح ماه که از سه مکان مختلف مأموریتهای ‏آپولو 15 تا 17 تهیه شده بود را با خود به زمین آوردند. عمیقترین نمونه‌ای که به زمین آورده شده ‏بود حدود 2 بیلیون سال قدمت داشت و بررسیها نشان داد که مواد مذکور و ساختمان آنها از آن ‏زمان تا کنون تغییری نکرده‌اند.
کشف بزرگ دیگری که در این تحقیق به دست آمد مربوط به ‏ذرات تشکیل دهنده بادهای خورشیدی بود که توسط گرد و غبار و مواد سطحی ماه به دام می‌‏افتند. بررسی مواد استخراج شده از عمق ماه نشان داد که ساختار بادهای خورشیدی در 2 میلیارد ‏سال قبل نسبت به امروز متفاوت بوده است. علم ستاره‌شناسی هیچ توضیحی برای این مورد ندارد ‏اما درک درست این یافته مطمئناً به دانشمندان کمک خواهد کرد تا تاریخ شکل‌گیری زمین و ‏داستان زندگی ستارگان را دوباره‌نویسی کنند.‏

پرسش بزرگ دیگری که بازگشت به ماه در یافتن پاسخ آن موثر خواهد بود این سوال است که چه ‏عاملی باعث انقراض‌های متعدد، ناگهانی و گسترده گونه‌های زیادی از حیات بر روی زمین بوده است؟
این برخوردهای سهمگین خود ‏به گونه‌ای باعث پیدایش دوره‌های  زمین‌شناسی بر سیاره ما شده است.‏به عنوان معروفترین رویداد از این دست می‌توان به فاجعه‌ای که در 65 میلیون سال پیش باعث ‏انقراض نسل دایناسورها شده، اشاره نمود. رویدادی که دوره مسوزوییک را پایان ‏داد و عصر جدیدی با نام دوره سنوزوییک به وجود آورد. حدس زده می‌شود که این رویداد عظیم در ‏نتیجه برخورد شهابسنگی به قطر بالغ بر ده کیلومتر به زمین روی داده باشد. گرد و غبار و گاز ‏حاصل از این برخورد چنان زمین را در خود فرو بردو تاریکی را بر سطح زمین گستراند که گیاهان دیگر قادر به ادامه حیات نبودند و ‏به تدریج و با کمبود غذا جانداران نیز از پای در آمدند.‏

تحقیقات انجام شده بر روی لایه‌های مختلف زمین و فسیلهای جانوری و گیاهی نشان می‌دهد که ‏چنین روبدادهایی هر 26 میلیون سال یکبار زمین را با بحرانی حیاتی روبرو می‌کنند.‏
تئوریهای مختلفی برای این اتفاقات دوره‌ای وجود دارد. بعضیها همدمی تاریک و دوردست برای ‏خورشید متصورند که هر از چندگاهی در چرخش منظم اجرام ابر اورت اختلال به وجود می‌آورد. ‏چنین اختلالی باعث سرازیر شدن این اجرام به داخل منظومه شمسی و در نتیجه برخورد آنها با ‏اعضای این منظومه خواهند شد.‏

تئوری دیگری می‌گوید که منظومه شمسی در مسیری نوسانی دائماً صفحه کهکشان راه‌شیری را ‏قطع می‌کند و بالا و پایین می‌رود. این حرکت دوره‌ای باعث می‌شود در زمان قطع صفحه کهکشان راه شیری ،مجموعه پر جمعیتی از اجرام سرگردان، منظومه ما را هدف برخورد قرار دهند.‏

ما برای درک درستی از آنچه بر سر ما خواهد آمد باید تاریخچه این برخوردها را عمیق و دقیق ‏مطالعه و بررسی نماییم. ماه به عنوان جرم فضایی فاقد فعالیتهای زمین‌شناسی و اتمسفر، بسان فسیلی ‏دست نخورده اطلاعات زیادی از برخوردها را در سینه خود حفظ کرده است. مطمئناً مطالعه سطح ‏و عمق ماه دانش بشریت را در رابطه با آنچه سنگهای سرگردان بر سرش آورده‌اند فزونی خواهد ‏بخشید و به انسان قدرت پیشگویی آینده را در این زمینه اعطا خواهد کرد.‏
ماه تنها صفحه شاهد زمین است که دست بر قضا در دسترس بشر نیز قرار دارد. بنابراین برای سفر ‏به این همسایه زیبا نباید شکی به دل راه داد.‏