月亮之書：序言
從地球看向太空，只有太陽和月亮在肉眼看來不只是光點。月亮至今仍是人類唯一造訪過的天體，目前暫時也是人類重返外太空最可能的目的地。月亮非常明亮，足以照亮夜晚的道路，她每天都會改變形狀，更有著動盪的歷史，因此許多天文學家、作家、藝術家與太空人都曾受到我們這位鄰居的光影風景所啟發。
地球與月球有著共同的歷史。在太陽系形成的早期，一個火星大小的物體撞擊了體積較大的地球前身，這個撞擊事件的規模比我們今天看到的任何事件都來得龐大。撞擊讓地球前身脫去了好幾層皮，而殘留的碎屑則合併形成了月球。後來，在一次更大範圍的「大轟炸」中，大塊岩石如雨點般撒落在地球與月球上，不過該事件在地球表面造成的結果，現在早已被侵蝕掉了。相形之下，月球表面沒有厚重的大氣層與天氣變化，幾乎完整保留了早期的紀錄。即使是月球表面最龐大的特徵，也就是滿月時非常明顯的深灰色「月海」，也是因為穿透月球地殼的大規模撞擊，讓熔岩從內部流出而形成。整個月球表面的形貌，滿是隕石高速撞擊遺留下的隕石坑（環形山）。
沒有月亮，地球上的生命可能會非常不同。這個大型的自然衛星有穩定地軸的功能，而受到月球影響的海洋潮汐變化更是對整個生態系非常重要。我們可以說，地球與月球之間的相互作用讓它們成了「雙行星」，這種相互作用造成月球受俘自轉，從地球上永遠只能看到月球的同一面。這種作用也緩緩向月球提供軌道能量，而且月球也以每年約1.5 英吋的速度慢慢漂離地球。
地球與月球之間的近距離與親密關係，反映在人類與這位宇宙鄰居的關係之上。人類幾乎是自從出現創作的嘗試起，就開始描繪月亮。舊石器時代原始人在岩石、獸角與獸骨上刻畫的月亮記號表示，月亮是人類最早記錄故事的主題之一。古代的觀察家與早期文明通常尊月為神，甚至授與她高於太陽的至高地位，也替她取了許多不同的名字，賦予不同的個性。矛盾的是，她同時是黑暗與希望的象徵，即使在當代社會，月亮仍然是神話、傳說與迷信的主題，對於她的本質也有許許多多迥異的解讀。就像白日黑夜以及季節的變化一樣，觀察月亮的相位也給了我們一種能夠標記時間流逝的自然方式。新石器時代的遺跡標誌著月升與月落，伊斯蘭教曆（陰曆）中，新月的出現代表每個月的起始。在單筒望遠鏡出現之前，一些最重要的月亮觀察就是來自伊斯蘭世界，這些觀察被用來幫助校準月亮這個不完美的計時器。古代文明可能將陰曆運用在儀式上，藉此在持續變化的季節中引導他們的活動。美國原住民替每個月的滿月起了名字，藉此標記季節的行為，以及該季節的動植物相。
我們對月球的觀察也激發了有關週期性的聯想。生命、生育能力、季節與潮汐都與月亮有關，這種關聯性有時是具體的，有時是比較具譬喻性的。古時將月亮與命運和有限生命放在一起的聯想，讓月亮成為極其強大且讓人畏懼的天體，而她也一直是黑暗、死亡與相關恐懼的象徵。
儘管人類在迷戀與恐懼之間搖擺，卻也反覆地夢想著要踏足這個魅力十足、讓人嚮往不已的目的地。數世紀以來，我們的文學、電影、藝術與文化中充斥著有關太空旅行的幻想。不過一直到1960 年代，這些瘋狂的想像才終於成真。
阿波羅11號於1969 年7 月16日載著愛德溫．伯茲．艾德林（Edwin “Buzz” Aldrin）、尼爾．阿姆斯壯（Neil Armstrong）與麥可．柯林斯（MichaelCollins）等3位太空人發射升空。4天後，在7 月20日，尼爾．阿姆斯壯成為第一個登上月球的人。阿姆斯壯與艾德林四處走動了兩個半小時，進行實驗並搜集樣本。人們對於這個成就的期待，以及太空任務的照片與影片，引起了太空主題商品與時效性商品的大量生產，以及新一輪的科幻文學與電影浪潮，甚至帶來太空人風格服飾流行與室內裝潢的新審美觀。西方世界完全沉浸在太空競賽之中，這是一場為月球而戰的政治鬥爭，月球既是未來的避難所，也是權力與所有權的象徵。
在阿波羅11號成功以後，許多人欣然接受了一種新的科學理解與充滿可能性的感覺，不過月球的去神祕化卻是永遠都不會發生的。即使在今天，高掛天空的那個銀盤仍然是我們傳說、神話與夢想的主角。然而，儘管月球的形象、儀式與信仰仍然存在，我們也許能透過反思，獲得一個具有徹悟性的新視角，無論對月亮或對人類而言。
自阿波羅11號與人類第一次登月50年後，各國太空總署再次考慮進行載人的登月任務。日本、中國、印度、俄羅斯與歐洲都渴望能先後以機器人與真人進行探索，利用最近在月球土壤中發現的水冰，幫助供應永久基地所需的水源。月球科學家也在推動以期能完成他們眼中未竟的事業，而那第一個前哨站，可能只是人類進入太陽系旅程的開端。
憂鬱的月亮
月亮是我們思想的錨。月亮通常在夜黑了才出來，是失眠者、孤獨流浪者、沉思詩人與熱戀情人的同伴。在詩歌中，就如在藝術中一樣，月亮成了這些精神狀態的有力象徵。這些詩作的語氣通常是憂鬱的，是人在反思自己的生活、目標與處境而產生的深沉悲傷，不過在這裡的月亮扮演著被動的角色：她高掛空中，反映出我們的思想與感情，是一張空白的畫布，也是沉默的傾聽者。湯瑪斯．格雷（Tomas Gray）寫出了最膾炙人口的英文詩〈作於鄉村教堂墓園的輓歌〉（Elegy Written in a Country Churchyard，1750年），其中有一句是「憂鬱的夜梟向月亮訴苦」。格雷對死亡與回憶的沉思，以墓誌銘來作結，寫著：「清愁卻允以青睞。」
每當在有重要科學進展與發現時，自然的巨大性有時相反地會成為特別被凸顯出來的主題。例如在19世紀早期，人類幾乎完成探索地球與繪製地球地圖之際，我們開始了解某些天氣狀況是如何形成的，而且也即將發明出更快速的交通工具。當時常有圖像描繪著小小的人物注視著廣闊地景或地平線，還經常以月亮為焦點，這樣的畫面似乎觸動了文化意識，並蔚為流行。此時，憂鬱往往伴隨著一種平靜的感覺。雖然月亮不停在改變，卻總是可靠的，因此在大變革的時代，我們似乎可以向月亮尋求一種令人欣慰的懷舊感。
愛德華．孟克（Edvard Munch）的作品則表現出一種更深沉的憂鬱，他也使用月亮與月光象徵反思與沉思。孟克把較大的人物單獨或成對地放在月光照射的地景或海景前，有時孤獨會轉化成寂寞，甚至沮喪。《聖克盧之夜》（Night in St. Cloud，1890年）這件繪畫作品就強烈表現出這種氛圍。在這幅畫中，我們看到一個半隱身在陰影中的人斜倚在窗前，月光透過窗戶傾瀉而下。場景的深度視角與濃重黑暗，讓藍光凸顯出來，賦予這幅畫一種深刻的沉思氛圍。兩年後，孟克開始了題為《憂鬱》（Melancholy）的系列作品，作品中的人物表情沉重，有著類似的沉思姿態，這也讓《聖克盧之夜》這幅畫被視為「憂鬱」系列的先驅。
天文現象「食」中的月亮
日食或月食每年會發生4到7次，發生的時候，太陽、地球與月球幾乎會排成直線。相較於地球繞行太陽的軌道，月球繞行地球的軌道是斜的，因此這三個天體必需在三維空間排列成直線，食才會發生。
當新月移動到太陽與地球之間時，會發生日全食。對於位在月球陰影狹窄軌跡上的人來說，太陽光完全被遮擋，讓大白天變得昏暗，只顯現出距離我們最近的恆星的外層大氣，也就是日冕。在這條軌跡之外，更大的區域會暴露在比較不壯觀的日偏食之下，只有部分太陽會被遮擋。
月全食發生在滿月進入地球陰影的時候。月亮會變暗，不過通常保持可見，顏色從橙色到深紅色不等：雖然地球阻擋了大部分陽光，光譜中的紅光在通過地球大氣層時仍然會產生折射（折射更常見於透鏡，就是光線在穿過玻璃與空氣的表面時會被彎曲的現象）。這樣的結果是一番美麗的景象，一輪紅月高掛天空，看起來幾乎就像是火星突然靠近地球一百倍。
月食與較罕見的日全食不同，當月球穿過地球陰影時，地球上只要是月球位於地平線以上的任何地方，都可以看到月食。因此，無論在任何一個特定地點，月全食都更常見。
月食與日食一樣，在過去常常都被視為不好的預兆。克里斯多福． 哥倫布（ChristopherColumbus）在1504年春天就曾利用了這一點，當時牙買加阿拉瓦克原住民在緊張情勢加劇以後，拒絕繼續向受困船員提供食物。哥倫布知道月食即將來臨，於是向島民做了預測，警告島民應該與他合作。毫無疑問地，當月亮升起來時，看來就像是個暗紅色的球，這種嚇人的景象足以說服島民，讓他們的禁運行動告一段落。
喬治．梅里葉的《月球旅行記》
通常，當月亮在故事、童話或是更近代的廣告與電影中扮演主角時，會需要將它化為更容易接近的角色，並且確實賦予它一張人臉。
擬人化的月亮中，非常具標誌性的形象是來自一部20世紀初的法國電影，在那個年代，電影是一種全新的媒介。在電影先驅喬治．梅里葉的無聲電影《月球旅行記》中，梅里葉本人親自扮演的主角，乘坐一艘子彈形狀的宇宙飛船從地球上的大砲發射，降落在月亮的右眼。宇宙飛船墜毀在月亮看似濕軟的表面，這個段落可能是最早的停格動畫。
月亮被來自地球的火箭擊傷的形象，顯然是很滑稽的，這部電影受到朱爾．凡爾納（Jules Verne）與赫伯特．喬治．威爾斯（H. G. Wells）的通俗科幻小說所啟發，常被認為是這些作品的諷刺性集錦。這部科幻電影幾乎沒有什麼科學可言：天文學家沒穿太空衣，而且月球似乎有與地球類似的大氣層。在天文學家造訪月球期間，甚至下了雪。梅里葉的月球上甚至居住著塞勒尼特人（Selenites），他們生性兇猛，總是揮舞著長矛，外形狀似昆蟲，當受到強力撞擊、甚至在墜落時，都會燃燒化為一股煙霧。剛開始時，塞勒尼特人暫居上風，將天文學家帶回他們的月球法庭，不過這些天文學家設法逃回了他們的宇宙飛船。儘管遭遇並不光彩，這些探險家在返航時仍然受到英雄式的歡迎，有一個不幸的塞勒尼特人在宇宙飛船墜回地球時跳了上去，結果被當作奇觀展示遊行。
這部大獲成功的電影提供了一個令人著迷的見解，讓人了解流行文化對太空旅行的想像，特別是在電影作為新興媒介的情況下。讓梅里葉更感興趣的，是運用場景的樂趣與奇妙的可能性，而不是要嘗試任何程度的現實主義。儘管電影有其低俗打鬧與愚蠢的一面，探險家入侵月球著實有著一種黑暗、暴力的意味，而天文學家則自嘲為笨拙的傻瓜。《月球旅行記》除了是早期的科幻電影以外，同樣也可以被解讀為對帝國主義的尖銳諷刺。
瑪格麗特．漢密爾頓
軟體工程師瑪格麗特．漢密爾頓（MargaretHamilton）在阿波羅計畫中扮演的角色極其重要，卻是個未受稱頌的無名英雄。漢密爾頓於1936年出生於美國印第安納州，她學的是數學，於24歲進入麻省理工學院擔任軟體開發人員，在電腦科學這個新興領域工作。
漢密爾頓最初把這個職位視為能夠支持丈夫修習法律課程的途徑，不過隔年，麻省理工學院邀請她為阿波羅導航系統編寫軟體（軟體這個詞彙在當時還是一個不常見的用詞）。她抓住了這個機會，領導麻省理工學院儀器實驗室的軟體工程部門，成為阿波羅計畫用來往返降落月球的程式碼的作者。
在1960年代，漢密爾頓是一位在職媽媽，無論是她身為女性電腦程式設計師的角色，或是電腦程式設計師這個職業，在當時都是極其罕見的。即使到今天，美國電腦界的女性雇員只占了不到四分之一，修習電腦科學的女性從1980年代的三分之一，降到目前不到五分之一。美國國家航空暨太空總署就如其他科技界的雇主，現在也更加努力雇用女性職員，而且大約有一半的太空人候選人為女性。英語國家尤其面臨了科技業招募的危機，舉例來說，在美國與英國，物理學畢業生中只有五分之一為女性。擴大申請者的基礎，著實有其必要。
儘管面臨許多障礙，漢密爾頓在訪問中仍然描述了她與同事的情誼，以及她們手上這些開創性工作所帶來的純粹興奮感與令人成癮的特質。她的團隊做出的主要創新，在於非同步處理，讓阿波羅號的電腦能按優先順序排列不同的功能，讓系統能應付多重需求。1969年7月，當阿波羅11號最後一次接近月球表面時，編號為1201與1202的兩個警報響起。控制中心必須作出登陸／放棄的決定。工程師們很快就意識到，漢密爾頓的非同步處理程式碼發揮了作用：電腦專注於手頭的任務，忽略了較不緊迫的工作。每當電腦超載時，系統就會清空並重新啟動，最終讓機組人員將登月艙安全降落在寧靜海。
漢密爾頓在1970年代離開美國國家航空暨太空總署，進入私營部門，成立了兩家公司。2016年，她獲得美國總統巴拉克．歐巴馬（BarackObama）頒發總統自由勳章。女性在登月任務中扮演的角色終於獲得遲來的認可，同年樂高玩具組以「美國國家航空暨太空總署的女性」為題推出產品，其中就有漢密爾頓的人偶。此外，漢密爾頓的程式碼也被上傳到現代開發者分享工作的GitHub線上平臺。
月球熔岩隧道：未來的棲息地？
月球古代熔岩流的證據，即使是在地球上，用中型望遠鏡就能觀察到。被稱為「月溪」的溝渠早在18世紀就有記錄，標誌著岩漿（液態岩石）曾經從月球內部噴發出來的地方，然後炙熱熔岩強行穿過岩石，在月球表面刻劃出一條路徑。有些溝渠可能形成地下隧道，隧道上方是數百公分厚的堅硬岩石，隧道本身的直徑更有可能達到數百公尺。
自1960年代以來，這些熔岩隧道一直是人們思考推斷的對象。讓它們如此有趣且重要的，是它們作為人類未來棲息地的潛力。若這些溝渠在形成以後乾涸，就如地球上的類似地形特徵一樣，那麼遺留下來的巨大空心管可能成為未來月球基地的關鍵部分。
月球的環境很危險。月球居民一開始會需要從地球把所有補給品帶過去，以面對一個沒有食物的世界所帶來的挑戰，那裡唯一豐富的水源被鎖在冰凍的極地環形山裡，而且大氣幾乎不存在。這些居民與他們帶去的設備還將面臨太陽射線與宇宙射線，溫度變化介於華氏零下279度到261度（攝氏零下173至127度）的環境，還有小型隕石的撞擊。熔岩隧道將是抵禦這些危險的天然屏障，甚至可能讓公營與私營部門的合作夥伴能夠承擔起啟動第一個地外建築計畫的風險。
月球圖像中的「塌陷坑」證明了空的熔岩隧道確實存在。這些坑洞顯示，隕石在熔岩隧道上方砸出了洞，讓下面的空隙暴露出來。日本的輝夜姬號與美國國家航空暨太空總署的月球勘測軌道飛行器，都在月球風暴洋的馬利厄斯丘陵（Marius Hills）發現了一個寬65公尺深80公尺的坑，這個坑顯然是一個數百碼寬的熔岩隧道的天窗。後續的雷達觀察證實同地區確實有熔岩隧道存在，以便未來任務進行更詳細的探索。
《藍色彈珠》
這張《藍色彈珠》的照片是阿波羅17號在前往月球的途中拍攝到的完整地球半球，阿波羅17 號是該計畫的最後一次任務。
太空人尤金． 塞爾南、羅納德．艾凡斯（Ronald Evans）與哈里遜．舒密特看到了地球的南極，亮白色的南極冰蓋，雲層，印度洋、大西洋與南冰洋上的風暴，非洲的沙漠、草原與雨林，乾旱的阿拉伯半島，以及地中海。這張圖片讓我們很容易想像所謂的「概觀效應」，描述太空人從太空看地球時所經歷的視角轉變，這裡的視角不只是物理上的，也是認知上的。自1972年以來，再沒有太空人到過比距離地球幾百公里更遠的地方，不過他們仍然描述了一個基本上看不到國界的世界，以及人類面臨挑戰的新感覺。
對阿波羅號太空人來說，地球在幾天內就慢慢遠去，縮小成我們從地球觀察到月亮的4倍大小。從40萬公里處，地球的顏色、太空的黑暗與月球表面的灰色形成對比。若人類探險家能旅行到比火星還遠的地方，地月系統以及它的美，很快就會變成兩個明亮的小點，就如我們看到的太陽系其他行星與背景中的恆星。
《藍色彈珠》在許多其他背景中代表著地球。科幻小說作家、環保主義者、金融公司與資訊科技公司、甚至偽科學家（尤其是平坦地球的支持者）都曾利用過它。儘管在阿波羅17號以後沒有人能深入太空重新拍攝照片，幾次無人駕駛的太空任務也捕捉到了類似的景象，其中有些任務還有明確的目標，就是要提醒我們地球的脆弱性。
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