میلیاردها سال است که ماه به دور زمین می چرخد. هزاران سال است که انسان آن را نظاره نموده و به عنوان نشانی از خداوند به آن احترام گذاشته اند. انسانها همواره در این رویا بوده که روزی بتواند به این نزدیکترین قمر 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 تنها قمر زمین است و به خاطر نزدیک بودن به زمین بعد از خورشید درخشانترین جرم آسمانی از دیدگاه زمینی است که در حالت بدر (ماه کامل) با قدر 12- 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) 356500 کیلومتر و در حالت اوج (دورترین فاصله) 406700 کیلومتر از زمین فاصله می گیرد. ولی به طور متوسط 384,400 کیلومتر از زمین فاصله دارد. قطر ماه در حدود 3474.8 کیلومتر است و تقریباً برابر با عرض قاره استرالیا است. ماه تقریباً هر 29 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.
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) 356500 کیلومتر و در حالت اوج (دورترین فاصله) 406700 کیلومتر از زمین فاصله می گیرد. ولی به طور متوسط 384,400 کیلومتر از زمین فاصله دارد. قطر ماه در حدود 3474.8 کیلومتر است و تقریباً برابر با عرض قاره استرالیا است. ماه تقریباً هر 29 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.
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 7 درصد) اختلاف دما میان بخش روشن و تاریک ماه بسیار زیاد است.
دمای بخش روشن ماه گاهی به حدود 130 درجه سانتیگراد می رسد و این در حالی است که دما در بخش تاریک آن تا حد 180- درجه سانتیگراد کاهش می یابد. یعنی این جرم آسمانی اختلاف دمایی در حدود 310 درجه را در سطح خود تحمل می کند.
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 7 درصد) اختلاف دما میان بخش روشن و تاریک ماه بسیار زیاد است.
دمای بخش روشن ماه گاهی به حدود 130 درجه سانتیگراد می رسد و این در حالی است که دما در بخش تاریک آن تا حد 180- درجه سانتیگراد کاهش می یابد. یعنی این جرم آسمانی اختلاف دمایی در حدود 310 درجه را در سطح خود تحمل می کند.
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. چون ماه دور زمین را در کمتر از یک ماه 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 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. 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 است. بعد از این و به تدریج قسمت های بیشتری از ماه را می بینیم تا این که در حدود دوهفته بعد از ماه نو تمام قسمت های قابل رویت ماه دیده می شود(حالت بدر). 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 و بنابراین ما به تدریج قسمت کمتری از آن را مشاهده خواهیم کرد. تربیع دوم زمانی اتفاق می افتد که ما بتوانیم نصف طرف روشن ماه را در آسمان صبح ببینیم و بالاخره بعد از بیست و نه روز از ماه نو ماه یک بار دیگر طرف تاریکش را به سوی زمین نشان می دهد.
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. چون ماه دور زمین را در کمتر از یک ماه 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 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. 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 است. بعد از این و به تدریج قسمت های بیشتری از ماه را می بینیم تا این که در حدود دوهفته بعد از ماه نو تمام قسمت های قابل رویت ماه دیده می شود(حالت بدر). 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 و بنابراین ما به تدریج قسمت کمتری از آن را مشاهده خواهیم کرد. تربیع دوم زمانی اتفاق می افتد که ما بتوانیم نصف طرف روشن ماه را در آسمان صبح ببینیم و بالاخره بعد از بیست و نه روز از ماه نو ماه یک بار دیگر طرف تاریکش را به سوی زمین نشان می دهد.
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 دایره البروج می نامند به دور زمین می گردد. مدار ماه دقیقاً منطبق بر این سطح نیست بلکه به اندازه کمی تقریباً در حدود 5 درجه نسبت به این سطح شیب دارد. ماه در هر دور گردش خود به دور زمین دوبار با دایره البروج برخورد می کند. هرگاه این برخورد از شمال به جنوب باشد ماه در حالت گره پایین رونده است. برای ناظر زمینی در این حالت ماه روی دایره 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 یا به عبارت دیگر دایره البروج را قطع کند. 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 این سطح را نمی پوشاند. سایه زمین نیز همیشه روی دایره 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 61/18 سال یک بار به دور دایره البروج می گردند. به نحوی که در هر مقطع زمانی در مکان متفاوتی قرار می گیرند. به این دلیل در طول زمان، کسوف و خسوف می تواند در هر ماه روی دهد. همچنین سایر اندازه ها از قبیل فرم بیضی شکل مدار، وضعیت نزدیکترین نقطه به زمین و زاویه شیب نسبت به دایره البروج از طریق نیروهای خورشیدی به طور متناوب تغییر می کنند. به این دلیل است که محاسبه کامل مدار ماه یکی از مشکلترین مسال نجوم است.
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 دایره البروج می نامند به دور زمین می گردد. مدار ماه دقیقاً منطبق بر این سطح نیست بلکه به اندازه کمی تقریباً در حدود 5 درجه نسبت به این سطح شیب دارد. ماه در هر دور گردش خود به دور زمین دوبار با دایره البروج برخورد می کند. هرگاه این برخورد از شمال به جنوب باشد ماه در حالت گره پایین رونده است. برای ناظر زمینی در این حالت ماه روی دایره 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 یا به عبارت دیگر دایره البروج را قطع کند. 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 این سطح را نمی پوشاند. سایه زمین نیز همیشه روی دایره 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 61/18 سال یک بار به دور دایره البروج می گردند. به نحوی که در هر مقطع زمانی در مکان متفاوتی قرار می گیرند. به این دلیل در طول زمان، کسوف و خسوف می تواند در هر ماه روی دهد. همچنین سایر اندازه ها از قبیل فرم بیضی شکل مدار، وضعیت نزدیکترین نقطه به زمین و زاویه شیب نسبت به دایره البروج از طریق نیروهای خورشیدی به طور متناوب تغییر می کنند. به این دلیل است که محاسبه کامل مدار ماه یکی از مشکلترین مسال نجوم است.
میدان مغناطیسی ماه
در سال 1959 کاوشگر لونیک 2 مشخص نمود که ماه میدان مغناطیسی مانند زمین ندارد. همچنین اطلاعات حاصله از مغناطیس سنج هایی که توسط ماموریت های 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 16 در آزمایشات 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 دگراف وجود دارد.
در سال 1959 کاوشگر لونیک 2 مشخص نمود که ماه میدان مغناطیسی مانند زمین ندارد. همچنین اطلاعات حاصله از مغناطیس سنج هایی که توسط ماموریت های 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 16 در آزمایشات 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 دگراف 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 1610 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 منا طق 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 سیارکها 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 7000 متر نیز فراتر می رود. گسترده ترین رشته کوههای ماه کوهستان آپناین است که بیش از 1000 کیلومتر طول دارد. مرتفعترین قله این کوهستان بر فراز دره های اطراف آن در ارتفاع حدود 6500 متر قرار دارد.
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 1610 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 منا طق 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 سیارکها 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 7000 متر نیز فراتر می رود. گسترده ترین رشته کوههای ماه کوهستان آپناین است که بیش از 1000 کیلومتر طول دارد. مرتفعترین قله این کوهستان بر فراز دره های اطراف آن در ارتفاع حدود 6500 متر قرار دارد.
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. 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 همچنین شواهدی که از تشکیل سیارات منظومه شمسی بر اساس این نظریه در دست می باشد با این نظریه همخوانی خوبی دارد.
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. 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 همچنین شواهدی که از تشکیل سیارات منظومه شمسی بر اساس این نظریه در دست می باشد با این نظریه همخوانی خوبی دارد.
پیدایش ماه
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 1865 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 1969 تا 1972، 12 فضانورد بر روی ماه پیاده روی کردند و پس از قرن ها تخیل سفر به ماه به حقیقت پیوست.
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 1865 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 1969 تا 1972، 12 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 1959 شروع شد. یعنی زمانی که شوروی سابق، 3 مدارگرد کوچک را به سوی ماه پرتاب نمود. کوشش آمریکایی ها در راه رسیدن به ماه به اوایل دهه 1960 و شروع برنامه های فضایی رنجر بر می گردد. این سفینه ها که به 6 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 5 سفینه در بین سالهای 1966 تا 1967 به فضا پرتاب شدند. این پنج سفینه که به دور ماه گردش می کردند بیش از 1950 تصویر با دقت زیاد از سطح ماه به زمین مخابره نمودند که این تصاویر جمعاً 5/99 درصد از سطح ماه را پوشش می دادند. در بعضی از این تصاویر ساختارهایی با ابعاد 1 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 1959 سفینه فضایی لونا 3 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 1966 تا 1968 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 1966 و 1967 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 1969 تا 1972 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 1 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 7 بود که با سه فضانورد به فضا پرتاب شد. فضانوردان این سفینه و سه ماموریت بعدی یعنی آپولوهای9،8و10 با موفقیت مراحل مختلف سفر انسان به ماه را تمرین کردند و نهایتاً سفینه آپولو 11 انسان را به ماه رساند.
سرنشینان آپولو11 عبارت بودند از نیل آرمسترانگ، ادوین آلدرین و مایکل کالینز. ماه نشین این سفینه در روز 20 ژولای 1969 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 آپولو11 و 12 در دریاهای ماه فرود آمدند. آپولو13 بر اثر نقص فنی ناموفق بود و نتوانست بر سطح ماه فرود آید. 4 ماموریت دیگر یعنی آپولوهای 16،15،14و17 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.
اولین بار در سال 1959 سفینه فضایی لونا 3 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 1966 تا 1968 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 1966 و 1967 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 1969 تا 1972 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 1 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 7 بود که با سه فضانورد به فضا پرتاب شد. فضانوردان این سفینه و سه ماموریت بعدی یعنی آپولوهای9،8و10 با موفقیت مراحل مختلف سفر انسان به ماه را تمرین کردند و نهایتاً سفینه آپولو 11 انسان را به ماه رساند.
سرنشینان آپولو11 عبارت بودند از نیل آرمسترانگ، ادوین آلدرین و مایکل کالینز. ماه نشین این سفینه در روز 20 ژولای 1969 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 آپولو11 و 12 در دریاهای ماه فرود آمدند. آپولو13 بر اثر نقص فنی ناموفق بود و نتوانست بر سطح ماه فرود آید. 4 ماموریت دیگر یعنی آپولوهای 16،15،14و17 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.
