前言

開啟了中國硬核科幻電影元年的《流浪地球》時隔四年推出系列電影第二部 ——《流浪地球 Ⅱ》，在春節期間票房成績不俗、大放異彩。跌宕起伏的劇情和充滿想象力的科幻奇觀讓人欲罷不能，電影雖然對未來的世界進行了天馬行空的想象，但也并不是完全虛構的，電影的設定完全符合已有的空間科學知識，并且以此為基礎進行科幻視角的再次演繹。其中《流浪地球 Ⅱ》對月球刻畫讓人印象深刻，嚴謹科學的工程設計與美輪美奐的美學設計相輔相成，讓月球上的視覺景觀分外出彩，烘托了電影的氣氛，也貢獻了很多名場面，比如張鵬于月球之上遙望地球，悲愴荒涼之中心懷延續人類文明的希望。

月球上著墨最多、最震撼的就是坎帕努斯，無論是前期建設發動機試驗機還是最后在相控矩陣中的無聲爆破，都給筆者留下了深刻印象。電影中為了驗證移山計劃的可行性，聯合政府分別在地球上的加蓬首都利伯維爾以及月球上的坎帕努斯環形山建造發動機試驗機，為什么會選擇坎帕努斯環形山？它的背后還有那些秘密？本文將帶你一起解密。

1、聯合政府選址坎帕努斯的原因:

聯合政府〔坎帕努斯〕聯合實驗基地:位于月球坎帕努斯環形山(Campanus)，是聯合政府在月球修建的基地，由俄羅斯主導修建。基地內包括兩個火箭發射臺，居住區，月球車停放區，太陽能發電區，氦-3 開采設施以及衛星發動機。該基地主要用于月面衛星發動機的建設統籌以及開采發動機點火裝置 —— 火石所需要的氦-3 能源。

從電影中也能看到環形山的外圍放射狀的布滿了氦 3 原料采集礦坑，而衛星發動機一號試驗機則倚靠著環形山內壁。這樣靈活的運用環形山結構的設計使發動機結構與月球表面嵌合，以保證最大的推進功率。發動機由前端壩體、發動機機體、緩沖墻三部分組成，綿延數十公里，噴口正向坎帕努斯環形山山口，主噴口和次噴口總計 11 個，呈橫向對稱式排列；修造發動機的機器人留下的材料挖掘矩形痕跡可從月球軌道上清晰觀測。可行性驗證后更名為逐月一號發動機(Lunar 1 Staellite Enigine)，最終于 2058 年“月球墜落危機”中受 MOSS 控制過載爆炸，成為危機的開端。

坎帕努斯環形山作為月球上最顯眼的環形山之一，其特殊之處在于其較大的尺寸以及明顯的內部結構 —— 這也是筆者推測聯合政府選擇在坎帕努斯建造發動機試驗機的原因。

坎帕努斯環形山直徑是月球上大多數環形山的 3 倍以上，便于開展大型的月球建設。同時它還具有穩定性，已有研究表明越大的隕石坑退化得越慢 ，坎帕努斯作為月球上規模最大的環形山之一，巖石結構和理化特性不會在短時間發生急劇變化。

另外，坎帕努斯環形山經歷過極端的地質動力作用，有明顯的沖擊拋物面和沖擊墻，內部有多個高山和山丘，這些內部結構和地貌特征利于嵌入式結構建設的開展:

前端壩體:厚重的壩體橫向 25 公里、縱深 20 公里、高度 3.7 公里。深嵌在環形山壁上，原本 2.3 公里的環形山深度在靠近發動機位置又向下開墾了 1400 米，壩體通過 3D 打印建造和環形山基礎緊密構建。

發動機機體:機體處于結構中軸線，長度 20 公里、寬 3.3 公里、高 1.8 公里。前段為發動機噴口，中后段是縱向布置的反應爐區域。機體兩側通過聯動機械與兩側壩體連接，為發動機噴射提供減震緩沖作用。

緩沖墻:發動機后半段是延伸上百公里的緩沖墻，連續的巨型正方體由減震結構串聯，與月球剛體連接成一體，承受發動機的所有推力以此推動月球。

第一次探索月球環形山是在 1969 年，美國宇航員 Neil Armstrong 和 Edwin Buzz Aldrin 在阿波羅 11 號任務中成功登陸月球并進行了環形山探測。坎帕努斯環形山就是也在此次任務中得到了大量的觀測 ⁽²⁾，經過科學家們的數十年的研究，它已經成為地質學上一個非常重要的月球坑狀物。坎帕努斯環形山精確坐標為 27.9°W，28.04°S，環形山直徑約 93 公里，深度約 2.3 千米，可能是由 8 億年前小行星 495 尤拉利亞的母體破裂的碎片形成的 ⁽³⁾。

坎帕努斯環形山內的巖石和土壤提供了有關月球的歷史和構造的有價值信息。它證明了月球在其歷史上曾經出現過火山活動、證明了月球曾經有過內部熱源、也證明了月球曾經遭受過撞擊事件。

目前，許多國家和組織正在進行新一輪的月球探測任務，以更深入地了解月球的地質結構。中國已經完成了兩次月球探測任務，并在未來計劃進行更多的探測和科學實驗；美國計劃在 2024 年再次登月，并在未來幾年內建立月球試驗基地；歐盟和俄羅斯也正在研究和開發月球探測器，以更深入地了解月球的地質結構和歷史。月球探測任務是一項具有挑戰性和重要意義的科學任務，它將幫助我們更深刻的了解月球在形成過程中的構造和演化 ；此外，甚至還能幫助我們了解太陽系形成和演化的歷史 ⁽⁵⁾。

3、月球的地質寶藏

近年來，隨著技術的進步，人類還通過月球車和月球探測器進行了更深入和詳細的探測。這些探測使我們對月球環形山的形成和演變有了更深入的了解，也發現了更多的地貌特征，為未來的月球探險提供了更多的信息和線索。

除了坎帕努斯環形山，月球上有許多著名的地貌特征:

1. Tycho Crater:位于月球南極地區，是一個很好看的環形山。Tycho Crater 有著非常鮮明的特征，如其光亮的巖石堆積和高于周圍地面的墻壁。這些特征使得 Tycho Crater 是月球表面上的一個顯眼的地貌特征，同時也是科學家研究月球表面地貌的重要地點。

2. Aristarchus Plateau:位于月球西北部，是一個大型高原，面積約為 350 x 50 公里，高度約為 3 公里。Aristarchus Plateau 是月球表面最亮且最活躍的區域之一，具有很高的科學價值。該高原具有鮮明的地貌特征，如斷層、山脈、溝壑和峽谷。它是由火山活動、沖擊撞擊和冰川河流等地質過程形成的。Aristarchus Plateau 還是月球上的一個富含鈾、鉛和錫的區域，可能是探測月球資源的重要地點。

3. Mountain Rima Ariadaeus:位于月球赤道地區，是一個非常獨特的線性溝。一些科學家認為，線狀細溝可能是在大型撞擊事件后形成的，而另一些科學家則認為，細溝是在月球仍處于火山活動狀態時，作為深層堤防系統的表面表現而形成的。甚至有少數學者認為這證明了:月球是由兩個小星體合二為一而形成的…… 總之，獨特的線性結構給了科學家很多想象的空間。

4. Kepler Crater:位于月球南部，是一個非常引人注目的環形山.它最著名的是覆蓋周圍射線系統。射線延伸超過 300 公里，與其他隕石坑的射線重疊。一個小的噴射線狀物圍繞著 Kepler Crater 的邊緣的外部，外壁略呈多邊形，內墻傾斜并略呈階梯狀，像一朵盛開的花朵，可以說是月球上比較具有文藝氣息的地貌了。

月球上的坎帕努斯環形山，是探索宇宙奧秘不可忽視的證據。宇宙是一張巨大的地圖，我們試圖在上面找到自己的位置，并打開一扇看向宇宙的天窗。在《流浪地球 Ⅱ》的科幻視角中，科學與美學交織融合，繪制了人類對月球開發與利用的想象世界。不僅幫助我們回憶一路走來的探索之旅，更帶給我們無限的想象力與科學啟發。

參考文獻:

• BASILEVSKY A, KOZLOVA N, ZAVYALOV I Y, et al. Morphometric studies of the Copernicus and Tycho secondary craters on the moon: Dependence of crater degradation rate on crater size (J). Planetary and Space Science, 2018, 162: 31-40.

• GAST P, GORNITZ V, JASTROW R, et al. Lunar science prior to Apollo 11 (R): NASA, 1969.

• TERADA K, MOROTA T, KATO M. Asteroid shower on the Earth-Moon system immediately before the Cryogenian period revealed by KAGUYA (J). Nature Communications, 2020, 11(1): 3453.

• WILHELMS D E, MCCAULEY J F, TRASK N J. The geologic history of the Moon (R), 1987.

• HARTMANN W K. Paleocratering of the Moon: Review of post-Apollo data (J). Astrophysics and Space Science, 1972, 17: 48-64.