你可能想象不到，擁有一個月球，對於人類來說是多麼重要的一件事。
對於古人來說，它是神話，是傳說，也是每個中秋節、元宵節時不可錯過的美景。對於現代人來說，月球是我們理解太陽系的關鍵，是重要的研究對象。在未來，它甚至將要成為我們的工具，為人類提供一個不能更完美的環境，進行更加高深的天文探索。
科學家相信，如果我們想為下一代天文望遠鏡選擇一個架設地，沒有哪裡比月球更加完美了。具體來說，是月球的背面。
令人期待的月球望遠鏡
早在1972年4月21日，NASA的阿波羅16號就曾經攜帶過一臺紫外望遠鏡，並且拍攝了178張宇宙照片。
- 嫦娥四號：就在此刻，我國的嫦娥四號，也在月球背面觀測著宇宙。它的主要任務的確是對月球進行研究，但同時也進行著一些其他方面的研究。比如說，鵲橋號中繼星就在利用接收器收集宇宙中的微弱信號，探索宇宙黑暗時代的秘密。
（圖片說明：嫦娥四號）
當然了，這只是順帶手的事。更值得期待的，是未來更加先進的大型望遠鏡。
- LCRT：LCRT全稱是月球環形山射電望遠鏡（Lunar Crater Radio Telescope），是由NASA的先進創新概念項目組提出的一項非常有價值的項目。他們計劃，在月球背面的一座環形山上，利用兩組著陸設備，建設起一架口徑達到1000米的巨大射電望遠鏡。這個望遠鏡的口徑，是中國天眼的2倍，觀測能力也更加強大。不過，雖然獲得了第一筆投資，但這個項目10年內未必會真正展開；
（圖片說明：LCRT的預想圖）
（圖片說明：LCRT的架設流程圖）
- 終極望遠鏡：這是德克薩斯大學奧斯汀分校天文學系的研究人員Anna Schauer提出的一個概念，他認為人類在2050年將具備足夠的能力在月球表面建設起一臺口徑達到100米的光學望遠鏡。它的口徑的確比中國天眼小得多，但二者完全不是一個概念。對於光學望遠鏡來說，100米已經極其驚人，而且能力遠遠超過我們的想象。
那麼，為何科學家們都在考慮去月球建造望遠鏡呢？那裡究竟有什麼好處呢？
完美的屏蔽
在望遠鏡被髮明之後，人類滿足於視野的拓展，以為自己能看到整個宇宙。後來才發現，我們的觀測能力實在有限。然而，當望遠鏡的口徑越來越大、觀測越來越靈敏的時候，卻發現它所受到的干擾也越來越多。而這些干擾，都有一個共同的來源——地球。具體來說，干擾分為兩類——
- 地球大氣層：它的湍動會給觀測帶來巨大的麻煩，這在天文學上叫做視寧度；同時，它也會屏蔽掉很多波長的電磁波，為此我們不得不將望遠鏡送上太空。
- 地球電磁信號：這也來自兩點，第一是人類的電子設備，為了屏蔽掉這些干擾，很多望遠鏡都建在了遠離市井的無人區，比如中國天眼，就建設在貴州的山溝溝裡；然而，即便沒有人類的電子設備，地球自己也是有磁場的，即使是脫離大氣層的太空望遠鏡，也很難避免地球磁場帶來的干擾。
（圖片說明：為了儘量屏蔽電磁干擾，中國天眼建在了深山之中）
說起來的確有點尷尬，我們生活在地球上，卻又想擺脫地球的干擾和束縛。魚和熊掌兼得的美食，會有嗎？
有，那就是月球背面。月球有著3746公里的直徑，憑藉著它龐大的身軀，就可以屏蔽地球的電磁干擾。更加完美的是，月球已經被地球潮汐鎖定，它永遠都只有一面朝向地球，另一面永遠背向地球。也就是說，如果我們在月球背面建設望遠鏡，就永遠不必擔心它會轉過來重新受到地磁場的干擾。
而且，月球也並不是很遠。雖然目前並不現實，但是以人類的科技，我們可以看到一個在月球建設望遠鏡的未來。因此，不論從哪個角度來看，月球都是下一代望遠鏡最完美的選址。因此，科學家們才又提出了另一個新的計劃——引力波月球宇宙學天文臺（GLOC）。
引力波月球宇宙學天文臺
提出這個計劃的，是來自範德堡大學的天體物理學家Karan Jani博士，以及哈佛大學Frank B. Baird Jr.科學教授Abraham Loeb。他們指出，月球是我們探測引力波的絕佳地點，在這裡建設望遠鏡應該是阿爾忒彌斯計劃（美國重啟的月球探索項目，包括重新實施載人登月）的一部分來準備和實施。
顧名思義，GLOC的主要工作就是探測引力波。引力波是愛因斯坦的廣義相對論所預言的一個現象，指的是兩個極大質量的天體在碰撞時會產生時空的漣漪。自從被證實之後，引力波就一直是科學家們用來探索宇宙的重點，這樣的極端事件正是我們瞭解宇宙極端現象的最佳工具。
（圖片說明：通過引力波帶來的時空漣漪，我們可以探索宇宙最深處的秘密）
但是，引力波的探測是極其困難的，否則也不會在愛因斯坦預言的100年後才被人類發現。為了測量到微弱的引力波，我們必須要極為靈敏的干涉儀。然而干涉儀越靈敏，就越容易被幹擾，這就像我們剛才提到的一樣。就好像馬雲永遠體會不到兜裡的十塊錢零錢丟了的痛苦，而精打細算的你網購的物品漲價一塊錢都會抓心撓肝一樣。
為此，我們必須給引力波探測器安排真空的環境，防止空氣分子的干擾。即便如此，它也會受到地震的干擾，而且由於驚人的靈敏度，即使我們完全感受不到的小地震，也會導致科學家誤以為受到了引力波信號。
月球完全沒有這樣的擔憂，它本就處於一個高度真空的環境，即使是地表最強的引力波探測器LIGO和virgo，其真空管都遠不如月球表面的真空度。而且月球表面不活躍，沒有地質運動。因此，
月球表面能夠探測到的引力波頻率下限至少比地表探測器小兩個數量級，範圍非常廣。
（圖片說明：月球表面的環形山）
GLOC能做什麼
科學家指出：我們曾經一度非常依賴可見光範圍的探測，後來發現電磁波的範圍非常廣，於是又開始從紅外波段、X射線波段等範圍內進行新的探索。但利用電磁波探索宇宙會面臨一個問題，那就是天體之間的互相遮擋。比如我們的銀河系，在位於銀心另一側的位置到底有什麼，我們無法觀測，因為它們都被銀心擋住了。另外，像黑洞這樣不發光的天體，我們也同樣無法探測。
但是，引力波就不會面臨這個問題，它是我們瞭解許多宇宙極端現象的最有力工具。一旦GLOC被建立起來，我們可以通過引力波觀測到許多我們不曾看見的宇宙。
- 中等質量黑洞：這是介於恆星級黑洞和超大質量黑洞之間的一種天體，目前幾乎沒有相關發現，導致黑洞出現了斷檔，這是我們研究黑洞的關鍵；
- 宇宙膨脹速度：根據哈勃定律，宇宙膨脹速度取決於哈勃常數，也就是說，通過引力波，我們有機會確定哈勃常數，也就是宇宙膨脹的速度；
- 超新星內部：關於超新星，我們還有很多不瞭解的東西，這種極端的天體，必須依賴這種極端現象才能研究；
- 哈勃張力：這是目前科學家在不同的宇宙模型中遇到的最嚴重問題，我們目前對宇宙的理解還相當有限，因此不得不構建宇宙模型來描述這個宇宙，然而不同的宇宙模型下對宇宙的各項參數計算也得出了不同的結果，因此我們需要更多的觀測來確定問題出在哪裡。
（圖片說明：宇航員在月球上執行阿爾忒彌斯計劃藝術圖）
看得出來，這些問題一個比一個巨大，它們都是關係著天體甚至宇宙命運的謎題。而它能解決的問題，遠不止這些。由此可見，我們多麼需要引力波幫助我們去理解這個宇宙。
更重要的是，相比於以往阿波羅計劃和目前正在推進的阿爾忒彌斯計劃，看起來都是送人上月球-採樣-返回地球的單調操作。這個過程的確很偉大，但是一點也不“可持續”。而在月球表面建立望遠鏡，將可以讓我們持續利用月球進行科學研究，這樣的回報是非常巨大的。所以，Loeb明確指出：“在月球上進行科學探索的時機已經成熟了！”
（圖片說明：月球表面）
他之所以這樣說，就在於NASA此刻正在把月球探索以及火星探索作為最重要的任務來執行。他們不僅立志要重現載人登月的壯舉，還要建立月球空間站。種種跡象表明，他們正在準備開發月球。鑑於我們完全定居在月球上還不太現實，那麼建立科學設備將是開發月球的首要目標。既然如此，月球基地的天文望遠鏡自然是首選。
當然，關於月球的天文望遠鏡設想已經很多了。但Loeb等人還是希望，NASA能夠把引力波的探測作為重點來考慮，那將帶來“最好的科學回報”。
總結
關於月球，已經有如此多的機緣巧合，讓我們感慨自然對於地球和地球生物的恩寵。它能讓我們看到最完美的日食；永遠只有一面對著我們；減緩了地球的自轉從而給生物提供了一個穩定的生活環境。如今，它又給了我們一個完美的天文學觀測基地，如果我們能夠成功在月球背面建設大量功能各異的天文望遠鏡，將會對我們的天文學進步起到極其重要的作用，這也是人類科技實現突破的最大關鍵之一。
目前來說，我們甚至還不瞭解月球是如何形成的。宇宙中發生的任何事，都充滿了無數偶然因素。不論它是如何成為地球衛星的，我們都該感謝促成這一事實的偶然因素。未來有一天，如果人類衝出了太陽系，前去探索更廣遠的宇宙，別忘了回過頭來，對月球表示一下感恩。
