金刚石绳索取心钻进

金刚石绳索取心钻进是一个非常重要的话题，可以从不同的角度进行思考和讨论。我愿意与您分享我的见解和经验。

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金刚石绳索取心钻进

2.关于月球

绳索取心钻进是不提钻取心(钻进)方法之一,即在钻进过程中,当岩心管装满岩心或岩心堵塞时,不需要把孔内的全部钻杆柱提升到地面,而借助专用的打捞工具从钻杆柱内把内岩心管取上来;只有当钻头磨损失需要检查或更换时才提升全部钻杆柱的钻进方法。它是当代地质钻探的一种新方法;在我国发展十分迅速。以绳索取心为主体的金刚石钻探,已成为地质钻探三大技术体系之一。

(一)金刚石绳索取心钻探的特点和功能

图2-1 绳索取心钻探示意图

1—金刚石钻头;2—扩孔器;3—内管总成;4—外管;5—打捞器;6—钻杆柱;7—绞车;8—钢丝绳

金刚石绳索取心钻探是指在钻探施工过程中提取岩心时不用提升全套钻柱,而是通过绞车和钢丝绳把打捞器下放到孔内,将容纳岩心的内管连同岩心一同提至地表;然后再将空的内管投放孔内(自重投入,干孔用钢丝绳送入,仰孔和水平孔用泵送入),继续钻进,如此重复进行(图21)的取心钻探方法。

1.绳索取心钻探的特点

在钻探施工过程的回次钻进中,不用提出全套钻柱(包括外管)、而借助绳索打捞器打捞内管取心,可实现长孔段连续钻进。

2.绳索取心钻探的主要功能

1)减少升降钻具时间,增长纯钻进时间,大幅度提高钻探效率,降低每米钻探成本。

2)有效提高岩矿心采取数量与品质。

3)明显提高金刚石钻头寿命。

4)增加钻孔的稳定性,减少坍塌掉块现象。

5)减少钻杆连接螺纹的磨损,延长钻杆寿命。

6)减少钻机升降作业系统的磨损与动力消耗。

7)便于根据岩层变化更换内管类型或更换无岩心钻进。

8)绳索取心钻具可兼用于下封隔器进行地层渗透性试验,输送聚合物混合液以护孔堵漏。

9)减轻现场操作人员劳动强度。

(二)金刚石钻进采用绳索取心的意义

1.普通金刚石双管的缺憾

普通金刚石双管钻进小时效率高、进尺快;但 存在以下两方面问题:

(1)回次钻进时间短

其原因是:

1)岩心容纳管的长度有限。

2)在破碎地层钻进或由于操作使用问题容易造成岩心堵塞,必须提钻。

(2)提、下钻辅助时间长

据统计,岩心钻探的纯钻进与升降工序时间各占计入台月时间的30%～40%。辅助时间主要部分是升降钻具时间,孔愈深所占比例愈大。

随着资源开发利用程度的提高,地质勘探钻孔的深度有增加趋势;如何缩短辅助时间,研究认为:关键在升降工序。

减少升降工序时间的途径有以下几个方面:

1)改进升降设备及操作,减少升降钻具时间。这是过去一直强调的一个方面,但效果有限;并且在金刚石钻进中,如果提下钻速度过快则会产生较大的抽吸及压力激动,不利于保持孔壁稳定;甚至还容易产生事故。

2)采用绳索取心。采用绳索打捞岩心容纳管(内管)而不提出钻杆的方法,能大大节约升降钻具时间,这种方法简单、易行,适用范围广,有利于推广应用。

3)柔杆钻探。实施有一定难度,我国只进行过阶段性试验,适用孔深亦有限。

4)反循环连续取心。岩心随钻进被反循环冲洗介质携带到地表,不需专门捞取,能获得实时样品且更大程度地节约了升降工序的时间。但反循环连续取心对设备及工艺的要求较高,目前应用的钻孔深度也有限。

2.绳索取心钻进的优点

绳索取心能大幅度减少提下钻次数,提高钻进效率,同时能减少钻头与孔壁碰撞及扫孔造成的消耗;岩心堵塞能及时打捞,既能保证岩心、矿心质量,也能提高纯钻小时效率和钻头寿命。此外,钻杆与孔壁间隙小,有一定屏蔽作用;钻杆升降次数少则有利于保护孔壁和快速穿透复杂孔段;打捞通道还有利用于钻孔弯曲测量及其他孔底监测等。绳索取心的优点可概括为“三高”、“两低”、“一优”。

1)“三高”即钻速及钻头寿命高,纯钻进时间利用率高,岩(矿)心采取率高。

2)“两低”即工人劳动强度低,钻探成本低。

3)“一优”即岩心矿心品质优良,结构清晰,完整度好,纯洁性高。

(三)金刚石绳索取心钻具结构

1.实现绳索取心钻进对钻具结构的基本要求

绳索取心钻进要求必须具有既能取心又能在钻杆内升降内管的钻具。因此,与普通金刚石 钻具相比,绳索取心钻具除了能够实现单动和卡取容纳岩心外,还必须完成下列主要动作:

1)内管必须从钻杆内通过。采取途径:①增大钻杆内径,使用薄壁、大径钻杆并要求内外平整。②适当缩小内管外径、增加钻头底唇面厚度。

2)内、外管相对独立(打捞时能分离)。

3)内管总成能悬挂在外管总成内的座环上。并使卡簧座端部离钻头内台阶有一定的间隙,保证钻具良好的单动性和底部的通水性。

4)内管总成到达外管总成中预定位置时,能及时反馈信号。

5)打捞器在一定速度范围内能从钻杆中下到内管总成上端,并把装有岩心的内管总成捞取上来。

6)钻进时内、外管有固定的相对位置。即需要限位装置,限位装置有上、下之分:①定位机构。防止内管总成在岩心推力及冲洗液上举力作用下上行,形成“打单管”现象。②悬挂机构。防止内管总成底端直接座在钻头内台阶上,堵水,摩擦或破坏单动性能。

7)需要有能抓住内管总成,且能取消限位,释放内管总成的打捞机构装置。

8)需要有安全解脱内管装置。

在打捞器捕捉住内管总成提拉不动或提升过程中遇阻时,能够安全解脱内管总成,以防止损坏钢丝绳。

此外,绳索取心钻具还应具有内管总成长度能够调节、内管受到保护、岩心堵塞报信等要求。

2.绳索取心钻具组成

根据绳索取心钻进的技术要求,为了使钻具结构简单,动作灵活,经久耐用,以达到提高钻进效率、减轻劳动强度、降低钻探成本之目的,我国在绳索取心钻进技术生产试验、扩大应用的同时,不断总结经验,研制、采用了多种形式的绳索取心钻具。随着使用经验的积累和应用领域的拓宽,绳索取心钻具的结构(部件)还在不断改进和完善,并且派生出新的钻具。但其基本结构原理和形式仍未发生变化。

它们虽然都有着各自的特点,但在钻具结构上,与 各国的金刚石绳索取心钻具大致相似。

下面以我国研制、常用的S75型绳索取心钻具为例作介绍。绳索取心钻具可分为单动双层岩心管总成、打捞器总成、钻杆和钻头4个部分。随着钻探条件、取心要求、钻孔角度、深度以及孔内岩层、孔壁稳定和漏失情况的不同,局部结构会有变化。

(1)单动双层岩心管总成部分(图2-2)

图2-2 S75绳索取心钻具双管总成结构图

1—弹卡挡头;2—捞矛头;3—弹簧销;4—回收管;5—张簧;6—弹卡室;7—弹卡钳;8—弹簧销;9—弹卡座;10—弹簧销;11—弹卡架;12—内接头;13—锁;14—碟形弹簧;15—垫圈;16—螺母;17—开口销;18—弹簧座;19—黄油嘴;20—螺母;21—垫圈;22—阀堵;23—轴承;24—调节螺母;25—接头;26—下轴;27—外管;28—内管;29—扩孔器;30—内管接头;31—卡簧;32—卡簧座;33—钻头;34—悬挂座环;35—悬挂肩套;36—扶正环

单动双层岩心管总成又分为外管总成和内管总成。

1)外管总成。由弹卡挡头—弹卡室—上扩孔器—外管—下扩孔器—钻头组成并按序连接。

2)内管总成。由捞矛头—弹卡装置—到位报信机构—岩心堵塞报警机构—单动机构—内管保护机构—调节机构—内管—卡心装置组成并连接。

绳索取心钻具单动双层岩心管总成是实现绳索取心的核心部分。其中弹卡钳又称定位机构,在钻进时防止内管上移。阀体及其有关组合部件又称到位报讯机构,这种机构国外大部分钻具没有,但生产实践中十分需要。该机构采用液压差报讯原理,其阀堵可以自动实现3个不同位置(内管下降、钻进状态、打捞状态),钻具到位报讯灵敏准确,可使钻探人员准确掌握开始钻进的时间。蝶形弹簧及其有关组合部件又称岩心堵塞报讯机构,当岩心充满内管或发生堵塞压缩弹簧,推动内管上移,使水眼三分之二面积被阻塞而泵压骤升,既防止了烧钻,又可使钻探人员及时中止钻进。扶正环又称扶正机构,固定在扩孔器与外管螺纹连接处,对内管起扶正定中心作用。内管和外管的长度可以根据具体需要情况作同步增长或缩短。内管通过上部轴承实现单动,其内壁宜光滑以减少岩心进入阻力。很多派生绳索取心钻具产品,都是从变化内管总成结构,增加若干功能机构来实现的。

(2)打捞器总成部分(图2-3)

图2-3 S75绳索取心钻具打捞器

1—打捞钩;2—弹性圆柱销;3—捞钩架;4—弹簧;5—铆钉;6—脱卡管;7—重锤;8—弹性圆柱销;9—安全销;10—圆柱销;11—接头;12—油杯;13—开口销;14—螺母;15—垫圈;16—轴承;17—压盖;18—连杆;19—索卡套;20—绳卡芯;21—圆柱销;22—定位销套

打捞器总成由接头—单动防扭轴承—安全销—重锤—脱卡管—打捞钩组成并连接。

在钻探取心过程中,通过专用的地表绞车和钢丝绳下入或提升打捞器来安放和提取内管总成。只有在孔内充满冲洗液并且在不会造成损伤的前提下,内管总成才自由投入而不用打捞器送入孔底。在大斜度孔和水平孔钻进时,打捞器要通过泵送的方法才能到达孔内预定位置。打捞器能实现安全脱钩。当捞取岩心遇阻时,绳索取心绞车用力向上提拉,直至将安全销拉断。如不见效,则拉紧钢丝绳,由孔口沿钢丝绳投入脱卡管,当脱卡管到达打捞钩上端时,放松钢丝绳,打捞钩头部斜面沿捞矛头的圆锥体向下滑移并逐渐张开;与此同时,打捞钩尾部向内收缩;这样,脱卡管便可罩住打捞钩尾部,使打捞钩与内管总成脱开而提出钻孔,然后在地表处理。

整套钻具必须具有如下机构:

图2-4 弹卡定位机构

1—弹卡挡头;2—捞矛头;3—弹簧销;4—回收管;5—张簧;6—弹卡室;7—弹卡;8—弹簧销;9—弹卡座

1)定位机构。其主要作用是钻进过程中固定内岩心管在工作位置,它是钻具结构的关键部分。采取的结构形式各不相同,大体上分为弹卡和球卡两种类型,其中弹卡型应用较多,中国、瑞典、美国等均采用这种形式。图2-4所示为弹卡定位机构,它主要由弹卡架、弹卡、张簧等零部件组成。内管总成投入钻杆内后,弹卡借助张簧的弹力张开一定角度,并沿钻杆内壁下滑,到达外管总成中的预定位置时,弹卡两翼进一步张开,并贴在弹卡室的内壁上,其上端有较小内径的弹卡挡头,钻进过程中可以防止内管总成左右摆动和向上串动,同时,弹卡室内壁上所镶焊的合金或弹卡挡头上的拨叉带动内管轴承上部机构和外管总成一起旋转,以减少弹卡的磨损。

2)悬挂机构(见图2-2所示)。由内管总成上的悬挂环与外管总成中的座环组成,可使卡簧座与钻头内台阶保持2～4mm间隙。

3)打捞机构。它由打捞器的打捞钩、内管总成的捞矛头及回收管组成(见图2-2和图2-3)。打捞钩与重锤下行,冲击捞矛头后张开,继续下行至捞矛头颈部,弹簧使之复位收拢,抓住捞矛头。开动绞车上提,回收管上行迫使弹卡钳收拢,使内管总成从定位机构中释放出来(图2-5)。

图2-5 打捞示意图

1—回收管;2—弹卡;3—弹卡挡头;4—打捞钩

4)单动机构。由轴、轴承、轴承座,及蝶簧座组成(图2-2)。

5)内管保护机构。见图2-2所示,它是由轴,轴承座、弹簧、弹簧套组成的缓冲机构。采心时,外管带动轴上行压缩弹簧,卡簧座坐在钻头内台阶上,可以避免内管承受大的拉力而损坏。

6)调节机构。见图2-2所示,它由调节螺母及调节接头组成,可调节卡簧座与钻头内台阶的间隙。

7)扶正机构。在外管下端近钻头处装置扶正环。扶正环用以扶正内管,保证内外管同心和便于岩心进入。扶正环常用黄铜或尼龙制作并开有通水槽。

8)安全脱卡机构。在打捞受阻时,为避免拉断钢丝绳,有两种安全脱卡形式:①打捞器上有安全销,其抗拉强度小于钢丝绳;②稍放松钢丝绳,使打捞钩顺捞矛头的锥面向下并张开。顺钢丝绳投入脱卡管罩住打捞钩尾部,打捞钩无法收拢而与内管总成脱离接触。

9)干孔送入机构。干孔或孔内液面低时,内管总成高速下落可能造成钻具损坏。因此应用钢丝绳送入。但要求到位后能自动脱离、回收。干孔送入机构可与打捞器设计为一体(如YS-60可拆除),亦可另附装置。S75钻具可利用已有的附加装置,该装置亦可用于安全脱卡。

10)到位报信机构。由弹卡架、复位簧、阀体、定位簧、弹簧、调节螺堵、阀堵等组成。投放内管时阀堵关闭,液流从内管与钻杆的间隙中流通。到位后悬挂坐落在座环上,环隙被堵塞,冲洗液压力升高,克服张簧的张力使阀堵下移,阀门打开,阀堵的粗径移出定位簧后、定位簧即限制其复位,泵压下降。因此泵压的变化即到位信号。捞取岩心时,提捞矛,阀体及阀堵随之上行,直至阀堵越过堵水位置,不阻碍冲洗液下泄。内管总成提出地表后,复位簧使阀堵自动回到关闭位置。

11)岩心堵塞报警机构。由滑套、蝶簧、调节螺母等组成。内管打捞或岩心堵塞时顶起内管,压缩蝶簧,使滑套向上运动,直至堵塞悬挂接头上的通水眼,使泵压升高(图2-6)。

图2-6 岩心堵塞报警示意图

1—通水眼;2—滑套;3—碟簧;4—外管;5—调节螺栓

悬挂接头通水眼处有限位台阶,滑套只能堵塞通水面积的2/3,这样在报警的同时不致造成烧钻事故。

(3)绳索取心钻杆

其与常规金刚石岩心钻探用钻杆的不同点是,地质岩心钻探用的绳索取心钻杆一般要求内平和外平,以便在钻杆内升降内管总成;并尽量减少钻头壁厚,采取较粗的岩心。

(4)绳索取心金刚石钻头

绳索取心钻探效果在很大程度取决于正确地选择金刚石钻头。通常把金刚石钻头有一定寿命作为某一工矿区采用绳索取心技术的先决条件之一。例如金刚石钻头寿命要是回次进尺长度的5～10倍,通常不低于30m;只有最坚硬岩层才降低到15～30m。而大量情况下为30～300m,少数条件下高达500～1000m。

绳索取心钻头因克取环面较宽,特别讲究钻头唇面造型与水路冲洗冷却条件。

根据岩层情况,分别选用天然金刚石表镶钻头、聚晶钻头、复合片钻头和人造金刚石孕镶钻头。

(四)绳索取心钻具规格系列

金刚石绳索取心钻具的规格系列标准,随着推广应用的经验积累和应用范围的扩大而不断完善。

我国原地质矿产部于1976年完成 种规格S56绳索取心钻具的试验、技术 并批量生产,迄今已开发、形成S46,S59,S75,S91四种口径标准系列绳索取心钻具。同时还开发了专门用于煤田钻探、坑道钻探、水文地质钻探、深孔和复杂条件下用的增强型绳索取心钻具,派生出内管为半合管型的,带三层管的(第三层为塑料管,可与岩心一齐储存)、内管超前的、兼能采集气体的以及孔底局部反循环绳索取心钻具,专门应用于松软、脆碎、易被冲蚀的岩矿层钻探取心,或者用于采取非挠动岩矿心样品。并成功开发了带液动锤的绳索取心钻具和不提钻换钻头的绳索取心钻具,进一步扩大了绳索取心钻探应用领域与效果.特别是用于若干复杂地层和硬岩层钻进更为有利。

我国地质系统研制 用的绳索取心钻具规格系列。按用途分为如下六类:

1)常规绳索取心钻具规格有46mm,59mm,75mm,91(95)mm。

2)坑道内水平孔用绳索取心钻具规格有46mm,59mm。

3)带液动冲击器的绳索取心钻具规格有59mm,75mm,91mm。

4)增强型绳索取心钻具(用于复杂地层和深孔)规格目前有75mm。

5)不提钻换钻头绳索取心钻具规格有75mm,91(95)mm。

6)水文钻探用绳索取心钻具规格目前有135mm。

在国内,除原地质矿产部研制采用的绳索取心钻具外,其他部门和地方省市地勘单位亦研制了若干品种系列的绳索取心钻具:如原冶金部门和有色金属总公司系统的YS系列和TK系列,原煤炭部门的SQ系列,原四川省地矿局的SM系列;原北京市地矿局的JS系列;原河北省地矿局SZG系列;以及原黄河水利委员会设计院的SG型绳索取心钻具等。上述绳索取心钻具包括带液动锤的、在坑道内使用的、带三层管和半合管的,以及增强型绳索取心钻具等类型,都有各自特点,并在生产中推广应用。

(五)绳索取心钻探技术的应用领域

随着地质勘探事业的发展,绳索取心钻探技术的进步,在 范围内其应用领域亦不断拓宽。已经应用的领域有:固体矿产钻探、砂矿钻探、石油、天然气钻探、工程地质钻探、地热钻探、水域钻探、冰层钻探、科学深孔钻探、坑道钻探。

(六)金刚石绳索取心钻探工艺

在进行绳索取心钻探施工之前,现场操作人员必须经过技术培训,要求熟悉绳索取心钻具结构原理和使用维护规程,能熟练根据钻探施工条件,合理掌握钻进参数,充分发挥金刚石绳索取心钻探优越性,减少各类事故,保证绳索取心顺利进行。

1.钻探准备工作

1)钻探设备的选择包括钻机(最好能实现机上捞心,采用大通孔立轴钻机或动力头钻机)、泥浆泵、绳索取心绞车等设备以及拧卸、提引工具等进行合理选择,性能可靠。

2)钻孔结构设计通常情况下当钻孔不超过1000m时,宜用一径或两径到底的钻孔设计。只有在地层复杂,孔深较大时,才采取多径成孔的钻孔结构。金属矿多用69mm孔径,煤田多用75mm,95(91)mm孔径。

3)钻具选择根据所钻探的岩、矿层情况,合理选择取心管的类型。例如采用常规结构、带半合管或三层管结构等。

4)钻杆选择根据岩层复杂程度和孔深情况,合理选用常规绳索取心钻杆或增强型钻杆。

5)钻头选择按照钻探所遇岩层和矿层,合理选择不同结构和磨料的钻头,达到保证质量、提 率、降低成本的目的。

6)冲洗液的选择根据地层稳定性和完整程度,合理选择冲洗液类型。如果使用泥浆,要保证泥浆性能,防止钻探过程中出现各类孔内事故和钻杆内结泥皮现象。

2.绳索取心钻具的组装、检查与调整

新采用的绳索取心钻具下孔前,应按照说明书对内、外管和打捞器总成进行认真检查,然后将内管总成装入外管总成,调整内外管长度配合,并用打捞器试捞内管总成,确认符合技术要求后方能下孔使用。

1)外管总成的组装和检查外管总成由钻头、扩孔器、稳定器(上部),外管、弹卡室、弹卡挡头、座环及扶正环组成。检查时注意:①外管每米弯曲度不大于0.3mm;②扶正环无变形;③稳定器之外径宜略小于扩孔器;④所有螺纹处要涂丝扣油,以增强密封性能,方便拧卸。

2)内管总成的检查内管总成由捞矛头、弹卡、单动轴承、内管、卡管座等组成。检查时注意:①各部件丝扣拧紧,尤其要防止卡簧座倒扣(有用反扣设计);②装入弹卡动作应灵活,两翼张开间距应大于弹卡室内径;③钻具有到位报信机构时,宜根据孔深调节工作弹簧预压力,单位机构灵活,轴承套内注满黄油;④内管平直无弯曲现象和凹坑;⑤卡簧内径与钻头内径相匹配,比钻头内径小0.5mm为宜。

3)打捞器检查将打捞器与绳索取心绞车的钢丝绳相连接,并注意检查:①打捞钩安装周正,无偏斜;②尾部弹簧灵活可靠,头部张开距离以8～12mm为宜;③脱卡管能确保安全脱卡作用。

4)内外管总成装配和调整 装配时注意检查:①弹卡与弹卡挡头的顶面应保持一定距离,一般为3～4mm;②卡簧座与钻头内台阶保持合理间隙,一般为2～4mm。该间隙可通过内管总成调节螺母进行调整;③内管总成在外管总成卡装牢固,捞取方便灵活。

3.金刚石绳索取心钻进工艺参数

绳索取心钻进和常规金刚石岩心钻探一样,必须根据岩层特性、钻头类型、钻孔深度、钻孔倾角、钻孔直径,冲洗液类型和所用设备和钻具性能等因素选择优化钻进工艺参数,主要指钻压、转速和冲洗液量。上述参数的合理选择,是决定取心质量、钻速、钻头寿命、回次进尺长度、提钻间隔等技术经济指标的主要因素。

1)钻压绳索取心钻进环状克取面积比常规取心钻进要大,因此钻进时所用钻压亦相应增大。绳索取心一般用于中硬至硬(6～11级)的岩层中钻进,当用常规表镶和孕镶金刚石钻头时的钻压范围,推荐值如表2-1所示。实际采用钻压应按具体岩层条件、钻头类型、钻头实际尺寸(如超径钻头)等,通过实践合理确定。为减少钻孔弯曲,降低钻压,绳索取心钻进宜选用底唇面接触面积小的钻头,如多水口、交错唇面和齿形结构的钻头,可以明显降低钻进时所需的钻压,利于防止孔斜。

表2-1 绳索取心钻进用钻压推荐值

2)转速和常规金刚石取心钻探一样,在孔径、孔深、冲洗润滑条件、孔壁稳定性、岩层研磨性、钻杆坚固性以及设备等条件允许下,尽量取较高转速钻进。当用孕镶钻头时,平均钻头的线速度一般为1.5～3.0m/s;当用表镶钻头时则为1～2m/s。上述转速亦宜根据具体施工条件确定。

3)冲洗液和冲洗液量。绳索取心钻进在条件许可时宜用无固相和低固相并加有润滑剂的冲洗液。当用泥浆时宜用 搬土做原料,防止在钻杆内结泥皮现象。确定冲洗液量的要素有两种:①保持环状间隙上返流速在0.45m/s至1.0～1.5m/s范围内。②保持钻头唇面单位面积(cm2)冲洗液量在3～5L/min(中硬至硬岩)或2.4～4.0L/min(硬至坚硬岩)。根据后者用不同直径的绳索取心孕镶金刚石钻头,钻进时所需冲洗液量推荐值见表2-2所示。上述冲洗液量亦宜根据具体施工条件合理确定。

表2-2 绳索取心钻进冲洗液量推荐值

4.绳索取心操作要领

(1)投放内管

将检查合格的内管总成,由机上或孔口投入孔内。遇漏失层孔内无冲洗液时不用投放内管,应用打捞器干孔送入机构送入孔内,亦可泵入适量冲洗液后迅速投入内管总成。

(2)开始钻进

当在孔口投入内管并确认内管已下降到位后,才能开始扫孔钻进。钻进过程中如发现岩心堵死.或者当进尺已接近岩心容纳管长度时,应停止钻进,并适当冲洗钻孔。

(3)捞取岩心

捞取岩心根据所用设备采用孔口下打捞器捞取法或机上下打捞器捞取法。

1)孔口打捞法。操作程序包括提断岩心、提升主动钻杆、卸开主动钻杆、钻机移离孔口、下放打捞器、开动绳索绞车提升内管总成、将备用内管总成二次投入。

2)机上打捞法。操作程序包括提断岩心,钻具不离开孔底,卸开机上捞取岩心专用水 压盖(图2-7),打捞器通过水 下入机上钻杆而到达孔底,开动绳索绞车,提升内管总成。尤其在采用机上打捞法时宜用回水漏斗(图2-8)将溢出的冲洗液引向水源箱。

(4)大斜度和水平孔绳索取心钻进

在钻进大斜度和水平孔用绳索取心时,钻杆柱有专门机构进行起下钻。投放内管和打捞岩心时则由专门设计的安全输送装置进行(图2-9)。操作程序是:①投放内管。将内管塞入钻杆。再塞入安全输送器,接上封接头,启动水泵,借泵压将内管送下,到位后提出输送器,进行钻进。②捞取内管。回次终了,将卸去加重杆的打捞器接在输送器上塞入钻杆,接上密封接头,启动水泵,借泵压将打捞器送抵孔底内管总成顶部,捞住矛头,拉出内管总成并取心。

图2-7 机上捞取岩心专用水

1—压盖;2—三通接头;3—轴承;4—内套;5—异径接头胶管

图2-8 回水漏斗

1—漏斗;2—接头;3—胶管;4—卡盘

图2-9 绳索取心内管和打捞器安全输送装置

1—内管总成;2—打捞器;3—输送器;4—密封接头

图2-10所示为专门设计用于水平孔的水 结构图。其上部带中心孔的塞堵是泵送内管和打捞器用的。钻进时则更换实心塞堵。水 内孔能通过打捞器和内管总成。

图2-10 水平孔用水 结构图

5.钻具的维护保养

为了保证绳索取心钻具的正常使用,防止钻具零部件失灵。捞取岩心失效而导致提钻处理甚至发生孔内事故,必须经常检查钻具,作好维护保养工作。重点检查项目是:

1)弹卡磨损情况和张簧是否变形,并经常注油润滑。

2)单动轴承是否灵活,并定期清洗注入黄油。

3)内管有无弯曲和凹坑变形,发现不合用时宜修理或更换。

4)卡簧及卡簧座有无变形和过磨损,卡簧座水口深度不小于4mm。

5)每次提钻要检查弹卡挡头拨叉磨损断裂情况,发现磨出圆角要用锉修平。

6)悬挂环和座环磨损情况,发现吻合面已磨成圆锥面时要及时更换。

7)每次捞取岩心前检查打捞钩头部和尾部弹簧磨损情况,如有明显磨损变形要及时更换。

8)钢丝绳有无损伤断股情况,并注意涂油保养。

9)全套钻具、钻杆螺纹磨损情况,并经常涂丝扣油保护。平常应平整堆放,防止锈蚀。

6.常见故障及排除方法

1)打捞器捕捞不住内管总成。其原因是捞矛头损坏,打捞器钩挂不住,岩粉沉淀或有实物覆盖矛头,打捞钩损坏或尾部弹簧断而失灵等。其处理方法是反复提放打捞器数次,如无效,提出打捞器,然后提钻检查处理。

2)打捞器捕捞住内管总成后提拉不动。其原因是岩心堵死或卡簧倒扣,使内管总成在钻头内台阶和弹卡挡头间顶死,岩心下端呈倒蘑菇头状并卡在钻头底部;弹卡的弹性轴销脱 住回收管,卡簧座下端和内管螺纹部分因岩心堵死变形,通不过外管总成座环,悬挂环和座环严重损坏相互卡死,弹卡挡头拨叉折断,内管总成被卡等。其处理方法是使用安全脱卡机构使打捞器脱钩。如确认是岩心蘑菇头造成的,则将钻具放到孔底研磨片刻,再下打捞器试捞。如无效,提钻处理。

3)打捞途中遇阻提拉不上来。其原因是钻杆螺纹变形,阻挡内管通过,内管严重弯曲变形,通不过钻杆,所用泥浆低劣,杂质多,在钻杆内结成泥皮,阻碍内管等。其处理方法是:首先使用安全脱卡机构提出打捞器,继而提升钻具检查原因,并更换不合格的钻杆或内管;调整泥浆性能,并有效采用循环沉淀系统,增设除砂器和除泥器。

4)打捞出的内管缺失岩心或无岩心。其原因是岩心直径与卡簧不匹配,造成没有拔断岩心或未卡紧中途脱落;弹卡不起作用,钻进时内管上窜,形成“单管”钻进,内管总成因各种原因下放未到位,钻进时形成“单管”钻进;岩心松软(如煤层)未采取合理结构的钻具和钻进规程等。其处理办法是检查卡簧是否合格,弹卡是否磨损失灵,以及造成打“单管”之原因;如因地层松软宜更换合理结构的(内管超前、带半合管、用底喷式钻头和带孔底反循环的)钻具等。

5)钻进效率低。其原因是岩层致密坚硬,超过10级,钻头金刚石质量差或胎体性能与岩层不匹配;钻头内径过度磨损,岩心变粗,进不去卡簧,形成堵塞;卡簧已损坏,岩心受阻,内管有损伤、阻碍岩心顺利进入等。其处理办法是将内管总成提出并检查卡簧、卡簧座和内管,采用与岩层性能匹配的钻头和钻进规程,必要时换常规钻进或用带液动锤的绳索取心钻具。

6)钻孔偏斜严重。其原因与处理方法与普通金刚石钻进类似,不再赘述。

关于月球

关于月球的来源有哪些说法？

1 --分裂说--

在地球形成后初期，地球的自转速度很快，产生的远心力很大，所以地球的

一部分从地球上分裂出去，形成了月球。

2 --聚积说--

月亮在地球附近，和地球一样，由气体和宇宙灰尘聚积而形成。

3 --捕获说--

月亮是在太阳系的其他地方形成，偶然性的因为地球的重力而被地球捕获

成为卫星。

4 --巨大冲击说--最新的说法

一个大约火星大的天体撞在了原始地球上，因碰撞而引起的碎片形成了月亮

你知道月球上有那些可以利用的资源？

1、矿产资源：月岩中含有地壳里的全部化学元素和约60种矿藏，还富含地球上没有的能源氦3，是核聚变反应最理想的燃料。

2、太阳能资源：月球没有大气，对太阳辐射没有削弱，因此利用太阳能的条件较好。

3、空间资源：月球上高真空、强辐射、失重等条件，可用于进行太空实验，甚至建太空工厂。

月球是人类星际航行的 站和星际迁移的中转站。

人造月亮是怎么一回事？

将来，也许是不久的将来，当你仰望晴朗的夜空时，会发现两个“月亮”：一个是洁白明晰的月球，另一个则是美国发射的“气球卫星”。后者是美国研究人员于1980年1月在！日金山举行的科学发展年会上提出来的。这是一颗特殊的卫星，将在地球大气的平流层中环绕地球运转，离地面仅30千米左右。从地面看上去，它明亮如月，最富想像力的科学家们也就给它取了个名字：人造“月亮”，即“明星”之意。

这颗环绕平流层运转的“明星”与众不同，它的球壁是双层的，用极其轻便的材料制成，球壁之间充满着26℃的空气。这颗人造“月亮”直径达1800米，空重6000吨，有效载重也是6000吨，大约为飞船载重的200倍；造价15亿美元，只及飞船的1／5。宇航员在球体里工作，用不着穿复杂的宇宙服，配有“U—2”型高空侦察机飞行员的一套装备也就可以了。

然而，发射这颗气球卫星的目的并不是为了照明。它是～颗用途广泛的“ ’卫星。

首先，它可以用作通信卫星。相比之下，它的覆盖范围虽然没有同步轨道上的通信卫星大，但是它所需的功率却比其它卫星小得多。

用它作军事监察站可以吗？完全可以。像月亮一样，它能照亮那些模糊不清的目标，还能把激光束或粒子束导向攻击目标。如果在卫星上安上稳定器，还能用来发射火箭。

其实，它又是最理想的空间观测站、气象观察站和科学实验站。以气象观察为例，它可以连带向地面发送气象参数，提供海水温度、海面风速、海浪高度和长度等有关资料。你想进行改造气候的各种试验吗，它也能帮你的忙。比如，在卫星上只要用22－60CHz的微波照射云层就能驱散云雾，甚至通过对平流层的电离作用和导性作用还可用来改变气候。

人造“月亮”还能作发电站之用。这是一个全天工作的发电厂。电厂发出的电一部分可用于加热气球上的空气，其余部分将以2．5CHz的微波形式输送到地面上。

最后，气球卫星还能用来探测平流层的污染情况，甚至帮助我们获得流落地面的微生物、细菌和病毒等有关情报。

一星多用的人造月球大有可为。

也许人们会担心，隐居平流层的气球卫星会不会受到风的严重干扰而使它像醉汉一样晃晃悠悠呢？这种担忧是没有必要的。因为，夏季在20千米和冬季在25千米以上的高空，风速几乎等于零。

那么气球卫星究竟是圆的还是方的呢？目前，多数人希望造一个六边形的人造“月亮”。尽管它的样子还未正式定下来，但是，人们普遍认为，这种卫星只能带到平流层里去充气，否则，要把这样一个又粗又大的气球直接从地面送上平流层又谈何容易呢！

月球和地球相距多远？

月球绕地球的轨道是椭圆形，最近时（近地点）约36万3300公里，最远时（远地点）约40万5500公里，平均约38万4400公里。

月海是海吗？

所谓的月海，并非月球上面的海洋。而事实上，到目前为止，人类还没有在月球上发现液态的水。其之所以被称之为“海”，是因为早期的观察者，发现到月面有部分地区较暗。而在当时无法清晰观察到月球表面的情况下，观察者们按照其对地球的认识，猜测该地区为海洋，因而其反光度比其他地方较低。相对地，其他比较光亮的地方也就被称之为月陆了。此外，还有被称为湖的“月湖”；被称为湾的“月湾”；被称为沼的“月沼”。

最大的月海叫什么？

风暴洋,面积约500万平方千米

月球与地球的年龄哪个大？

月球年龄之谜：从月球带回的岩石标本，可据以测定月球的年龄。经分析发现，与地球上90%年龄最大的岩石相比，月球岩石99％的年龄更长。1973年， 月球研讨会上曾测定一块月球岩石年龄为53亿岁，而地球上最古老的岩石是37亿岁。有些科学家提出，在地球形成之前，月球早已在星际空间形成了。

月球的半径是多少？

1738公里

为什么会发生日食现象？

日食是月球绕地球转到太阳和地球中间，这时是农历初一。如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线，月球挡住了射到地球上去的太阳光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱，太阳面被圆的黑影遮住，天色转暗，全部遮住时，天空中可以看到最亮的恒星和行星，几分钟后，从月球黑影边缘逐渐露出阳光，开始生光、复圆。由于月球比地球小，只有在月影中的人们才能看到日食。月球把太阳全部挡住时发生日全食，遮住一部分时发生日偏食，遮住太阳中央部分发生日环食。发生日全食的延续时间不超过7分58秒。我国有 上最古老的日食记录，公元前一千多年已有确切的日食记录。

月球的起源莫衷一是:

对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。 但也有人引用天体力学来反对这种说法。

月球较地球古老:

令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。 太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。

土壤比岩石更久远:

美国太空人 登陆的“宁静海”,土壤的年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10 亿年之久。由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能来自别的地方。

受撞击会发出巨响:

太阳神号在探月时,月球登陆艇和火箭返航时,都会撞到月球表面。 但每次都会使月球像大铜锣或大钟一样响起来,阿波罗12号探月时,月球的回声还持续了4个小时, 目前没有一个科学家能够解释这种现象。

黑影区有稀有金属:

在地球上看月球时,会看到有些黑影,太空人登陆到这个平原状的黑影区时,发现很难在它的表面上钻孔,经研究这里的土壤样品中含有金属元素如钛、锫、钇等, 科学家们为此感到十分惊异,因为这些金属元素要在相当高的热度---摄氏6000度以上才可能熔化,并与周围的岩石混合在一些。

纯铁粒子不会生锈:

宇航员们从月球上带回来的岩石样品中,都含有纯铁的粒子, 科学家们认为这些纯铁粒子并非来自陨石。有 报导,这些纯铁粒子带回地球后,好多年都未生过锈,纯铁不生锈在科学界还是破天荒 次遇到这种事情。

表面光滑如镜子:

月球表面不少地方光滑如镜。好像被什么不知来源的酷热“烫”过了一样。 们分析说,这儿并非是由巨大的陨石撞击而造成的,有些科学家则认为,太阳爆出来的高热才是主要的因素。

具有磁性使人震惊:

早期的月球研究,都说月球上没有磁场,近年来在分析月球岩石后,才知道它有强烈的磁性。然而月球的岩石真有磁场,则应有个铁质的核心才对,但现在的资料又告诉我们,这样一个巨大的热核心不可能存在于月球的里面,也不可能从地球上的磁场获得磁性, 因为月球若要从地球上获得磁性,就必须很接近地球,果真如此,它恐怕会被地心力弄毁了。

外壳底部的浓缩物:

太空探测带回来的资料显示,月球的外壳底下有大块的浓缩物而且还有一股吸引力, 太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知道这些浓缩物是一种又重又密的物质， 其余就一无所知了。

物理特征

赤道直径 3,476.2 千米

两极直径 3,472.0 千米

扁率 0.0012

表面面积 3.976×107平方千米

扁率 0.0012

体积 2.199×1010 立方千米

质量 7.349×1022 千克

平均密度 水的3.350倍

赤道重力加速度 1.62 m/s2

地球的1/6

逃逸速度 2.38千米/秒

自转周期 27天7小时43分11.559秒

（同步自转）

自转速度 16.655 米/秒（于赤道）

自转轴倾角 在3.60°与6.69°之间变化

(与黄道的交角为1.5424°)

反照率 0.12

满月时视星等 -12.74

表面温度(t) -233~123℃ （平均-23℃）

大气压 1.3×10-10 千帕

月球约一个农历月绕地球运行一周，而每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。

相对于背景星空，月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。

因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，我们只能看见月球永远用同一面向著地球。自月球形成早期，月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38 毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15 微秒。

月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近日点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远日点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道，因此月球在星空中移动时，极区会作约7度的晃动，这种现象称为天秤动。再者，由于月球距离地球只有60地球半径之遥，若观测者从月出观测至月落，观测点便有了一个地球直径的位移，可多见月面经度1度的地区。这种现象称为天秤动。

严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的2/3处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看，地球和月球均以迎时针方向自转；而且月球也是以迎时针绕地运行；甚至地球也是以迎时针绕日公转的。

很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实，轨道倾角是相对于中心天体（即地球）而言的，而自转轴倾角则相对于卫星（即月球）本身的轨道面。在这个定义习惯很适合一般情况（例如人造卫星的轨道）而且是数值相当固定的，但月球却非如此。

月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持著5.145 396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非 球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+ 5.15°） 至18.30°（即23.45°- 5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15° + 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.002 56°的摆动，称为章动。

白道面与黄道面的两个交点称为月交点－－其中升交点（北点）指月球通过该点往黄道面以北；降交点（南点）则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时，便会发生日食；而当满月刚好在月交点上时，便会发生月食；

月球的周期 名称 alue (d) 定义

恒星月 27.321 661 相对于背景恒星

朔望月 29.530 588 相对于太阳（月相）

分点月 27.321 582 相对于春分点

近点月 27.554 550 相对于近地点

交点月 27.212 220 相对于升交点

月球轨道的其它特征 名称 数值 (d) 定义

默冬章 (repeat phase/day) 19 年

平均月地距离 ~384 400 千米

近地点距离 ~364 397 千米

远地点距离 ~406 731 千米

轨道平均偏心率 0.0549003

交点退行周期 18.61 年

近地点运动周期 8.85 年

食年 346.6 天

沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天

轨道与黄道的平均倾角 5°9'

月球赤道与黄道的平均倾角 1°32'

人类登月探索：

件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器月球2号，它于1959年9月14日撞向月面。月球3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。月球9号则是 艘在月球软著陆的登陆器，它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。另外，月球10号于1966年3月31日成功入轨，成为月球 颗人造卫星。

在冷战期间，美利坚合众国和前苏联一直希望在太空科技 对方。这场太空竞赛在1969年7月20日 名人类登陆月球时进入 。美利坚合众国阿波罗11号的指令长尼尔·阿姆斯特朗是踏足月球的 人，而尤金·塞尔南则是最后一个站立在月球上的人，他是1972年12月阿波罗17号任务的成员。参看: 月球宇航员列表

阿波罗11号的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表面，以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。

牌匾上绘有地球的两面，并有三名太空人及当时美利坚合众国总统尼克逊的签署。

6次的太阳神任务及3次无人月球号任务（月球16、20、24号）把月球上的岩石及土壤样本带回地球。

在2004年2月，美利坚合众国总统乔治·沃克·布什提出于2020年前派人重新登月。欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球。欧洲的Smart 1探测器于2003年9月27日升空，并于2004年11月15日进入绕月轨道。它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。

中华人民共和国亦积极开展探月计划，并寻求开采月球资源的可行性，尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。有关中华人民共和国探月计划，见嫦娥工程条目。

日本及印度亦不甘后人。日本已初步订出未来探月的任务。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。印度则会先发射无人绕月探测器Chandrayan。

有关月亮的神话：

在中华人民共和国古代神话中，关于月亮的故事数不胜数。在古希腊神话中，月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯，她是太阳神阿波罗的孪生妹妹，同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好象弯弯的月牙儿，象征着阿尔忒弥斯的神弓。

月球是地球 的天然卫星，是距离我们最近的天体，它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米，比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万千米，还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。

月球的轨道运动 月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。

周期173日。

月球的自转 月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个 恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星 的普

遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因：

1。在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。 2。白道与赤道的交角。

月球的物理状况---月面的地形主要有：

环形山 这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环行山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环行山

甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。

有个日本学者1969年提出一个环形山分类法，分为克拉维型（古老的环形山，一般都

面目全非，有的还山中有山）哥白尼型（年轻的环形山，常有“辐射纹”，内壁一般带有

同心圆状的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德形（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来 ）碗型和酒窝型（小型环形山，有的直径不到一米）。

月海 肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上 的原因，这个名不副实的名称保留到了现在。

已确定的月海有22个，此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22 个绝大多数分布在月球正面。背面有3个，4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于

50%，其中最大的“风暴洋” 面积越五百万平方公里，差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形，椭圆形，且四周多为一些山脉封闭住，但也有一些海是

连成一片的。除了“海”以外，还有五个地形与之类似的“湖”----梦湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖，但有的湖比海还大，比如梦湖面积7万平方千米，比汽海等还大得

多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”，都分布在正面。湾有五个：露湾、暑 湾、中央湾、虹湾、眉月湾；沼有腐沼、疫沼、梦沼三个，其实沼和湾没什么区别。

月海的地势一般较低，类似地球上的盆地，月海比月球平均水准面低1-2千米，

个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率（一种量度反射太阳光本领的物理量）也比较低，因而看起来现得较黑。

月陆和山脉 月面上高出月海的地区称为月陆，它一般比月海水准面高2-3千 米，由于它返照率高，因而看来比较明亮。在月球正面，月陆的面积大致与月海相等

但在月球背面，月陆的面积要比月海大得多。 从同位素测定知道月陆比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。

在月球上，除了犬牙交差的众多环形山外，也存在着一些与地球上相似的山脉。 月球上的山脉常借用地球上的山脉名，如阿尔卑斯山脉，高加索山脉等等，其中最长的山脉为亚平宁山脉，绵延1000千米，但高度不过比月海水准面高三，四千米。 山脉上也有些峻岭山峰，过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿，最高的山峰（亦在月球南极附近）也不过9000米和8000米。

月面上6000米以上的山峰有6个，5000-6000米20个，4000-5000米则有80个，1000米以 上的有200个。

月球上的山脉有一普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时 为断崖状，另一侧则相当平缓。

除了山脉和山群外，月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座 在 月海中，这种峭壁也称“月堑”。

月面辐射纹 月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”，这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带，它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一，最引人注目的是第谷环形山的辐射纹，最长的一条长1800千米，满月时尤为壮观。其次，哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计，具有辐射纹的环形山有50个。

形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上，它与环形山的形成理论密切联系。现 在许多人都倾向于陨星撞击说，认为在没有大气和引力很小的月球上，陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用，火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。

月谷（月隙） 地球上有着许多 的裂谷，如东非大裂谷。月面上也有这种 构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷，它们有的绵延几百到上千千米，宽度从几千米到几十千米不等。 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区，而那些较窄、较小的月谷（有时又称为月溪）则到处都有。最 的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷，它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断，很是壮观。从太空拍得的照片估计，它长达130千米，宽10-12千米。

从何而来？---月球形成之迷

月球是外星人的宇宙飞船：这并非无稽之谈，因为科学的动力就在于大胆的想象，没有创见就不会有新的突破，爱因斯坦提出的相对论当时又何尝不是无稽之谈。而中国人在科学上欠缺的正是这种大胆的创见。

我们为什么总看不到月球的背面

月球总以一个面对着地球.是因为月球的自传和公转周期是相同的.(27.32166日)

要理解这一现象,你可以做一个实验.画一个圆,标出正东西南北方向.你站在圆心(代表地球),再找一个朋友,站在圆上,让他面部朝前(即不扭动脖子),沿着圆逆时针挪动,要求他在沿着圆挪动的时候,保持面部始终朝向圆心,也就是你.那么这样一个过程就基本模拟了月亮饶地球转动的过程.

很明显,在这样一个过程中,你的朋友始终是一个面(前面)面向你.下面理解为什么在这样一个过程中,公转周期等于自转周期.

你的朋友从你的正北方出发,绕着你转动,再一次出现在正北方的时候,他就完成了一个公转周期.(类似于月亮饶地球公转一周的时间.)

下面看看他的自转时间是多少.我们不妨还设定当你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南时的姿态为初始姿态..然后我们就可以发现当你的朋友逆时针挪动到你的正西方位置时,他的自转姿态就发生了逆时针90度的旋转.(如果你的朋友在过程中不"自转"的话,那么当他在此位置时,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而实际实验时你的朋友在此位置却是朝向正东方向,所以他相对与初始位置逆时针绕自己旋转了90度.

类似地,当他走到你的正南方向时,他相对于初始姿态自传了180度.当他走到你的正东方向时,他相对于初始姿态自传了270度.当他再次走到你的正北方向时,他相对于初始姿态自传了360度.也就是说他完成了一个自转周期.

因为完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程,所以从时间上来看,这个自转周期就等于公转周期.因为在整个过程中,你的朋友总是以身体面部朝向你,也就是说,月亮总是以一个面朝向地球.

广寒宫——月球

每当夜幕降临，一轮明月升上夜空，清澈的月光洒满大地，让人产生无数情思遐想。文人墨客更是对月亮倍加青睐，唐代诗人张若虚的“江上何人初见月，江月何年初照人”，还有宋代文学家苏轼的“明月几时有，把酒问青天”，都可称得上是脍炙人口的咏月佳句。

月球俗称月亮，也称太阴。在中国古代神话中，关于月亮的故事数不胜数。古希腊神话中，月亮女神的名字叫阿尔特弥斯，同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好象弯弯的娥眉，同时象征着阿尔特弥斯的神弓。

皓月当空，我们能够清楚地看到它上面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海”。 的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。 位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。 最深的环形山是牛顿环形山，深达8788公里。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。

月球的年龄，大约也是46亿年，它与地球形影相随，关系密切。月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60～65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000度，很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里，是地球的3/11。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。

月球的形成有以下几个观点。

一.分裂说。这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年， 生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出，月球本来是地球的一部分，后来由于地球转速太快，把地球上一部分物质抛了出去，这些物质脱离地球后形成了月球，而遗留在地球上的大坑，就是现在的太平洋。这一观点很快就收到了一些人的反对。他们认为，以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说，如果月球是地球抛出去的，那麽二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，发现二者相差非常远。

二.俘获说。这种假设认为，月球本来只是太阳系中的一颗小行星，有一次，因为运行到地球附近，被地球的引力所俘获，从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为，地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起，久而久之，吸积的东西越来越多，最终形成了月球。但也有人指出，向月球这样大的星球，地球恐怕没有那麽大的力量能将它俘获。

三.同源说。这一假设认为，地球和月球都是太阳系中浮动的星云，经过旋转和吸积，同时形成星体。在吸积过程中，地球比月球相应要快一点，成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞

1。答：1969年7月21日登上月球， 2。答：美国。 阿姆斯特朗。 3。答：月球的起源莫衷一是: 对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一 样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。 月球较地球古老: 令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。 土壤比岩石更久远: 美国太空人 登陆的“宁静海”,土壤的年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10亿年之久。由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能来自别的地方。 受撞击会发出巨响: 太阳神号在探月时,月球登陆艇和火箭返航时,都会撞到月球表面。但每次都会使月球像大铜锣或大钟一样响起来,阿波罗12号探月时,月球的回声还持续了4个小时,目前没有一个科学家能够解释这种现象。 黑影区有稀有金属: 在地球上看月球时,会看到有些黑影,太空人登陆到这个平原状的黑影区时,发现很难在它的表面上钻孔,经研究这里的土壤样品中含有金属元素如钛、锫、钇等,科学家们为此感到十分惊异,因为这些金属元素要在相当高的热度---摄氏6000度以上才可能熔化,并与周围的岩石混合在一些。 纯铁粒子不会生锈: 宇航员们从月球上带回来的岩石样品中,都含有纯铁的粒子,科学家们认为这些纯铁粒子并非来自陨石。有 报导,这些纯铁粒子带回地球后,好多年都未生过锈,纯铁不生锈在科学界还是破天荒 次遇到这种事情。 表面光滑如镜子: 月球表面不少地方光滑如镜。好像被什么不知来源的酷热“烫”过了一样。 们分析说,这儿并非是由巨大的陨石撞击而造成的,有些科学家则认为,太阳爆出来的高热才是主要的因素。 具有磁性使人震惊: 早期的月球研究,都说月球上没有磁场,近年来在分析月球岩石后,才知道它有强烈的磁性。然而月球的岩石真有磁场,则应有个铁质的核心才对,但现在的资料又告诉我们,这样一个巨大的热核心不可能存在于月球的里面,也不可能从地球上的磁场获得磁性,因为月球若要从地球上获得磁性,就必须很接近地球,果真如此,它恐怕会被地心力弄毁了。 外壳底部的浓缩物: 太空探测带回来的资料显示,月球的外壳底下有大块的浓缩物而且还有一股吸引力,太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知道这些浓缩物是一种又重又密的物质，其余就一无所知了。 4。答：氦，原子序数2，原子量4.002602，为稀有气体的一种。元素名来源于希腊文，原意是“太阳”。1868年有人利用分光镜观察太阳表面，发现一条新的**谱线，并认为是属于太阳上的某个未知元素，故名氦。后有人用无机酸处理沥青铀矿时得到一种不活泼气体，1895年英国科学家拉姆赛用光谱证明就是氦。以后又陆续从其他矿石、空气和天然气中发现了氦。氦在地壳中的含量极少，在整个宇宙中按质量计占23%，仅次于氢。氦在空气中的含量为0.0005%。氦有两种天然同位素：氦3、氦4，自然界中存在的氦基本上全是氦4。 氦在通常情况下为无色、无味的气体；熔点-272.2°C(25个大气压)，沸点-268.9°C；密度0.1785克/升，临界温度-267.8°C，临界压力2.26大气压；水中溶解度8.61厘米?/千克水。氦是 不能在标准大气压下固化的物质。液态氦在温度下降至2.18K时，性质发生突变，成为一种超流体，能沿容器壁向上流动，热传导性为铜的800倍，并变成超导体；其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。 氦是最不活泼的元素，基本上不形成什么化合物。氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等等。 5。答：“人造月亮”将在下世纪初挂起 1999年2月5日，俄罗斯“进步M-40”货运飞船再入大气层。不过这次与它一起被烧毁的除了从“和平”号空间站上带回的垃圾外，还有未能按计划展开的代号为“旗帜2.5”的“人造月亮”。莫斯科航天指挥中心内气氛压抑，参与旗帜计划的 们无奈地吞咽着失败的苦酒。 各地的人们也不禁发出了遗憾的叹息，这到底是怎么回事呢？ 2月4日是不同寻常的一天，根据俄罗斯航天局的安排，“和平”号空间站进行了一次别具一格的“人造月亮”实验，实验的代号为“旗帜2.5”。这是 上 个可控太阳能反射装置，如果一切顺利，“和平”号上的宇航员可以控制反射镜的姿态，使反射的太阳光固定在某一特定地球区域，太阳的光芒会24小时照射大地，实现人们心中“太阳永远不落”的愿望。 中午时分，装载着太阳能反射装置的“进步M-40”货运飞船遵照地面指挥中心的指令脱离“和平”号空间站。经过几次机动，飞船飞到了距“和平”号400米的位置。在“和平”号上两名宇航员（帕达尔卡和阿夫杰耶夫）的操纵下，飞船对接口上的太阳反射镜开始旋转并试图借离心力展开。然而仅1分钟后，“进步”号的天线突然莫名其妙地打开，钩住了25米长的太阳能帆板，宇航员们试图晃动这些反射镜使其松动，但未能奏效。第2天，又进行了一次尝试，仍以失败告终。无论地面指挥人员，还是空间站上的宇航员都一筹莫展。俄罗斯航天部门会商后认为，实验继续下去已不会有什么结果，而且货运飞船长时间在“和平”号空间站附近飞行，对“和平”号的安全有威胁，因此决定终结实验，便发出指令，于是货运飞船脱离轨道，坠入大气层。人们翘首以盼的“人造月亮”旗帜，未能扬起便飘然落下。 而按原计划，在宇航员指挥下，8个如同花瓣一样的镜面将在太空缓缓打开。这8块花瓣的框架是用特制的高强度超轻型塑料做成的，表面镀有反光度极强的铝薄膜。这个直径达25米的“人造月亮”的总重量只有4千克不到。如果能部署成功的话，俄罗斯、法国、捷克、加拿大等几乎所有“和平”号空间站运行轨道经过的 都会陆续出现一束自太空投下的太阳光。光束的直径在地面为5～7千米。夜色中，这束“太阳光”将比月光强5～10倍，街头的人们可以看书、下棋等。“人造月亮”原定绕地球运行16周，历时约24小时，然后随装满“和平”号空间站垃圾的“进步”号飞船返回地面。 反射阳光造福人类这个想法，最早出现在美国提出的哥伦布500计划中。该计划的主要内容是，制造利用太阳风推力作为动力的太阳帆船，以凭借太阳风的推力在几年内经月球飞抵火星。俄罗斯、日本和法国等国都对太阳帆船方案有很大兴趣，纷纷进行这方面的研究。俄罗斯主持研制太阳帆船工作的 设计师弗拉基米尔·瑟罗米亚特尼科夫突发奇想，想出了利用超薄反射膜制造太空照明系统的高招。这一系统首先可以解决俄罗斯高纬度地区的照明问题，这些地区每年都有长夜难明的极夜时期，渴望光明的人们深受其苦。此外，太空反射镜还可以用来照亮发生地震或洪水等自然灾害的地区，使救援工作在夜间也能进行。由于太空反射镜在为人类带来光明的同时，并没有给地球环境带来诸如二氧化碳之类的污染物，所以它称得上是一种环保型能源，从这个角度来说，也值得大力提倡。但也有少数人对此提出了异议，生物学家担心它会改变地球某些区域的生物模式；天文学者则为它可能会影响天文观测而强烈反对。但俄罗斯科学家们认为“人造月亮”是一种非常有益的尝试。于是实施了代号为“旗帜”的一系列计划。 1993年2月4日，俄罗斯在“和平”号空间站上就曾利用“进步”号货运飞船进行过一次代号为“旗帜2”号的“人造月亮”实验，在太空展开了人类 个太阳帆。实验获得了极大成功。 “旗帜2”号阳光反射镜装在一个镜包中，由8瓣厚度 5微米的超薄镀膜铝片组成，镜瓣之间由32根线连接。镜包安装在“进步M-15”货运飞船上。飞船脱离空间站到达 位置后，“和平”号上的宇航员发出指令，镜包打开，“旗帜2”依靠自身放置产生的离心力舒展开来，成为一轮“人造月亮”。这个“月亮”直径为20米，地面光斑直径4000米。当它运行到西欧上空时，恰好是后半夜，它大方地向地面射去了 缕阳光。可惜由于云层太厚，人们未能详细观察这一不同寻常现象。但很多人都说曾看到一束光亮。试验结束后，反射装置与“进步”号飞船分离。在加拿大的晴朗夜空中，人们可以清晰地看到在天空中“飘扬”的“旗帜2”号，有人还拍下了照片。在此之前，俄罗斯还进行了“旗帜1”号阳光反射镜的地面工程实验。俄罗斯科学家追求光明的努力天地可鉴。 俄罗斯科学家辛苦筹备了五六年的“旗帜2.5”阳光反射实验失败了，这将使空间照明系统的研制进程大大受挫。实际上，与“旗帜2”实验相比，“旗帜2.5”阳光反射实验无论是试验方法，还是光线反射仪本身的结构，都有了很大改进。俄罗斯科学家表示近期将不会进行类似的“人造月亮”实验。但这并不等于俄罗斯放弃了在太空照明系统方面的研究。有消息说，俄罗斯打算在“旗帜3”计划中研制直径达70米的太阳反射镜，并有望于下世纪初试飞。还有人预计，2008年到2010年间可能会在建成的国际空间站上装配面积超过100万平方米的太阳帆。装配完毕后，太阳帆将在轨道拖缆的帮助下进入北半球。到2015年可能建造一个由3～4个这样的太阳反射镜组成的空间照明系统，使长期渴望光明的高纬度地区洒满阳光。 6。答：384401公里 7。答：我们知道月亮是围绕地球公转的。转一圈就是我们农历的一个月。可以想出每一圈中有一个位置正好在地球和太阳之间，也就是日月地成一线。这个时刻就是“朔”，在我们的农历上一定是初一。另有一个位置正好在太阳和地球的延长线上，就是日地月成一线。这个时刻就是“望”，在农历上是十五左右。 你可能会想，那这么说不是每个“朔”时都要月亮遮住太阳而日食了吗？不会的。因为月亮绕地轨道（白道）面和地球绕日轨道（黄道）面有个差不多5°的夹角。所以“朔”时月亮可能在太阳的上方或下方。但我们知道日食必然发生在“朔”时。同理，月食必然发生在“望”时。 8。答：所谓的月海，并非月球上面的海洋。最大的月海是“风暴洋”。 而事实上，到目前为止，人类还没有在月球上发现液态的水。 其之所以被称之为“海”，是因为早期的观察者，发现到月面有部分地区较暗。而在当时无法清晰观察到月球表面的情况下，观察者们按照其对地球的认识，猜测该地区为海洋，因而其反光度比其他地方较低。相对地，其他比较光亮的地方也就被称之为月陆了。此外，还有被称为湖的“月湖”；被称为湾的“月湾”；被称为沼的“月沼”。 最大的月海叫“风暴洋”，位于月球的东北部，面积达500万平方公里，约等于9个法国的面积。雨海面积约为90万平方公里；月面中央的静海约有26万平方公里。月海的面积占月面总面积的16%。 美国“阿波罗”宇宙飞船曾6次在月海上登陆，如“阿波罗-11”号、“阿波罗-17”号着陆于静海，“阿波罗-12”号着落于风暴洋。宇航员身穿宇航服，在“海面”上行走，并留下一串串约3厘米深的脚印。发现月面的尘土是近于灰色的纤细粉末，有点像带有粘性的木炭屑。 9。答：月球大，研究表明，地球岩石顶多45亿岁，月球岩石有的50亿岁，月球其实是地球的伴星。月球 直径为3476公里,约为地球直径的3/11。 10。答：在农历十五、十六，月亮运行到和太阳相对的方向。这时如果地球和月亮的中心大致在同一条直线上，月亮就会进入地球的本影，而产生月全食。如果只有部分月亮进入地球的本影，就产生月偏食。当月球进入地球的半影时，应该是半影食，但由于它的亮度减弱得很少，不易察觉，故不称为月食，所以月食只有月全食和月偏食两种。 月食都发生在望（满月），但不是每逢望都有月食，这和每逢朔不都出现日食是同样的道理。 11。答：陨石砸的。正常情况下（比如地球，外围有大气层，当陨石穿过大气层的时候，和空气产生磨擦作用，这种热量足以将陨石燃烧掉，有少数很大的或含某种特殊物质的，没有充分燃烧掉，落到了地面） 而月亮外围没有大气层，陨石就直接落向月球表面，形成了这种环形山，你看看它的形状像不像一个石头落向水面时的情况。 月球 月球的正面与背面: 正面:

背面:/eriol1987/pic/item/ddff85359fbaf71191ef3960.jpg 物质介绍： 月球俗称月亮，也称太阴。月球的年龄大约也是46亿年，它与地球形影相随，关系密切。月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000度，很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里，是地球的3/11。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。 月球上面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“ 海 ”。 的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。 月球的正面永远向着地球。另一方面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而间中可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的 。 月球背面的一大特色是它几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。 轨道资料 平均轨道半径 384,400千米 轨道偏心率 0.0549 近地点距离 363,300千米 远地点距离 405,500千米 平均公转周期 27天7小时43分11.559秒 平均公转速度 1.023千米/秒 轨道倾角 在28.58°与18.28°之间变化 (与黄道面的交角为5.145°) 升交点赤经 125.08° 近地点辐角 318.15° 物理特征 赤道直径 3,476.2 千米 两极直径 3,472.0 千米 扁率 0.0012 表面面积 3.976×107平方千米 扁率 0.0012 体积 2.199×1010 立方千米 质量 7.349×1022 千克 平均密度 水的3.350倍 赤道重力加速度 1.62 m/s2 地球的1/6 逃逸速度 2.38千米/秒 自转周期 27天7小时43分11.559秒 （同步自转） 自转速度 16.655 米/秒（于赤道） 自转轴倾角 在3.60°与6.69°之间变化 (与黄道的交角为1.5424°) 反照率 0.12 满月时视星等 -12.74 表面温度(t) -233~123℃ （平均-23℃） 大气压 1.3×10-10 千帕 月球约一个农历月绕地球运行一周，而每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。 相对于背景星空，月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。 因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，我们只能看见月球永远用同一面向著地球。自月球形成早期，月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38 毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15 微秒。 月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近日点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远日点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道，因此月球在星空中移动时，极区会作约7度的晃动，这种现象称为天秤动。再者，由于月球距离地球只有60地球半径之遥，若观测者从月出观测至月落，观测点便有了一个地球直径的位移，可多见月面经度1度的地区。这种现象称为天秤动。 严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的2/3处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看，地球和月球均以迎时针方向自转；而且月球也是以迎时针绕地运行；甚至地球也是以迎时针绕日公转的。 很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实，轨道倾角是相对于中心天体（即地球）而言的，而自转轴倾角则相对于卫星（即月球）本身的轨道面。在这个定义习惯很适合一般情况（例如人造卫星的轨道）而且是数值相当固定的，但月球却非如此。 月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持著5.145 396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非 球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+ 5.15°） 至18.30°（即23.45°- 5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15° + 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.002 56°的摆动，称为章动。 白道面与黄道面的两个交点称为月交点－－其中升交点（北点）指月球通过该点往黄道面以北；降交点（南点）则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时，便会发生日食；而当满月刚好在月交点上时，便会发生月食； 月球的周期 名称 alue (d) 定义 恒星月 27.321 661 相对于背景恒星 朔望月 29.530 588 相对于太阳（月相） 分点月 27.321 582 相对于春分点 近点月 27.554 550 相对于近地点 交点月 27.212 220 相对于升交点 月球轨道的其它特征 名称 数值 (d) 定义 默冬章 (repeat phase/day) 19 年 平均月地距离 ~384 400 千米 近地点距离 ~364 397 千米 远地点距离 ~406 731 千米 轨道平均偏心率 0.0549003 交点退行周期 18.61 年 近地点运动周期 8.85 年 食年 346.6 天 沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天 轨道与黄道的平均倾角 5°9' 月球赤道与黄道的平均倾角 1°32' 人类登月探索： 件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器月球2号，它于1959年9月14日撞向月面。月球3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。月球9号则是 艘在月球软著陆的登陆器，它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。另外，月球10号于1966年3月31日成功入轨，成为月球 颗人造卫星。 在冷战期间，美利坚合众国和前苏联一直希望在太空科技 对方。这场太空竞赛在1969年7月20日 名人类登陆月球时进入 。美利坚合众国阿波罗11号的指令长尼尔·阿姆斯特朗是踏足月球的 人，而尤金·塞尔南则是最后一个站立在月球上的人，他是1972年12月阿波罗17号任务的成员。参看: 月球宇航员列表 阿波罗11号的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表面，以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。 牌匾上绘有地球的两面，并有三名太空人及当时美利坚合众国总统尼克逊的签署。 6次的太阳神任务及3次无人月球号任务（月球16、20、24号）把月球上的岩石及土壤样本带回地球。 在2004年2月，美利坚合众国总统乔治·沃克·布什提出于2020年前派人重新登月。欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球。欧洲的Smart 1探测器于2003年9月27日升空，并于2004年11月15日进入绕月轨道。它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。 中华人民共和国亦积极开展探月计划，并寻求开采月球资源的可行性，尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。有关中华人民共和国探月计划，见嫦娥工程条目。 日本及印度亦不甘后人。日本已初步订出未来探月的任务。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。印度则会先发射无人绕月探测器Chandrayan。 有关月亮的神话： 在中华人民共和国古代神话中，关于月亮的故事数不胜数。在古希腊神话中，月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯，她是太阳神阿波罗的孪生妹妹，同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好象弯弯的月牙儿，象征着阿尔忒弥斯的神弓。 月球是地球 的天然卫星，是距离我们最近的天体，它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米，比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万千米，还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。 月球的轨道运动 月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。 周期173日。 月球的自转 月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个 恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星 的普 遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因： 1。在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。 2。白道与赤道的交角。 月球的物理状况---月面的地形主要有： 环形山 这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环行山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环行山 甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。 有个日本学者1969年提出一个环形山分类法，分为克拉维型（古老的环形山，一般都 面目全非，有的还山中有山）哥白尼型（年轻的环形山，常有“辐射纹”，内壁一般带有 同心圆状的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德形（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来 ）碗型和酒窝型（小型环形山，有的直径不到一米）。 月海 肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上 的原因，这个名不副实的名称保留到了现在。 已确定的月海有22个，此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22 个绝大多数分布在月球正面。背面有3个，4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于 50%，其中最大的“风暴洋” 面积越五百万平方公里，差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形，椭圆形，且四周多为一些山脉封闭住，但也有一些海是 连成一片的。除了“海”以外，还有五个地形与之类似的“湖”----梦湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖，但有的湖比海还大，比如梦湖面积7万平方千米，比汽海等还大得 多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”，都分布在正面。湾有五个：露湾、暑 湾、中央湾、虹湾、眉月湾；沼有腐沼、疫沼、梦沼三个，其实沼和湾没什么区别。 月海的地势一般较低，类似地球上的盆地，月海比月球平均水准面低1-2千米， 个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率（一种量度反射太阳光本领的物理量）也比较低，因而看起来现得较黑。 月陆和山脉 月面上高出月海的地区称为月陆，它一般比月海水准面高2-3千 米，由于它返照率高，因而看来比较明亮。在月球正面，月陆的面积大致与月海相等

今天的讨论已经涵盖了“金刚石绳索取心钻进”的各个方面。我希望您能够从中获得所需的信息，并利用这些知识在将来的学习和生活中取得更好的成果。如果您有任何问题或需要进一步的讨论，请随时告诉我。