如果想要拍摄宇宙中最遥远、最未受污染的天体照片，最好的选择就是离开地球。在地球上，有各种各样的因素会影响到天文望远镜的成像能力。光污染限制了我们看得多深远，大气破坏了望远镜的分辨能力，云层和天气干扰了发光天体，太阳和地球本身阻挡了我们所看到的天空。而月球看起来几乎都满足了一些比较好的条件，但是人类至今并未在月球上安装天文望远镜，究其原因，就是因为月球的运行状况和地球并不相同公转、自转速度)，天文望远镜并不能很好适应，另外，月球上的实际状况也比较恶劣，如月震、极端天气等。
月球表面没有大气，人类是否可以考虑在月球建立大型天文望远镜？
如果想要拍摄宇宙中最遥远、最未受污染的天体照片，最好的选择就是离开地球。在地球上，有各种各样的因素会影响到天文望远镜的成像能力。光污染限制了我们看得多深远，大气破坏了望远镜的分辨能力，云层和天气干扰了发光天体，太阳和地球本身阻挡了我们所看到的天空。
正因为如此，哈勃、钱德拉、费米、斯皮策等太空望远镜已经展示了太空望远镜的巨大功效，这些望远镜传回地球的图像和数据远胜于任何类似的陆基天文望远镜。那么，为什么不把天文望远镜放在真空的月球表面上呢？
乍一看，月球似乎是放置望远镜的理想位置。月球上根本没有大气，这消除了所有的光污染问题。它离地球很远，这将大大减少人类产生的信号干扰。月球自转周期将近28天，超长的夜晚意味着可以连续观测同一个目标长达14天而不受干扰。而且，有了坚实的月表作为支撑，天文望远镜不需要依靠陀螺仪或反作用轮来指向（哈勃此前因为陀螺仪故障而面临停止观测任务）。
虽然所有的这一切看似很合理，但如果思考一下月球绕地球运行的方式，以及整个月球-地球系统绕太阳运行的方式，就会发现这样的装置必然会遇到的一些问题。
首先，如果把天文望远镜放在月球上，应该是放在始终正对着地球的正面，还是放在始终背对着地球的背面？事实上，无论放在月球的哪一面都有缺陷。
如果把望远镜放在月球正面，那么，望远镜就会一直对着地球。这意味着在地球上可以向月球望远镜发送和接收信号，控制望远镜，下载和上传数据，而且这几乎是实时的。但这也意味着地球产生的干扰，如无线电广播信号、人造光源。
另一方面，如果把望远镜放在月球背面，这能有效地屏蔽来自地球的任何影响。但这也意味着没有直接的路径进行信号传输，这就要求必须有一个额外的中继装置，就像我国发射的鹊桥号中继卫星那样。
不管怎样，在月球假设望远镜都会遇到很多问题，而这些问题是在进入行星际空间中时不会遇到的。最大的问题有两个：
（1）月震。地球在月球上施加的潮汐力是月球施加在地球上的潮汐力的20多倍，这足以使月球出现相当多的月震。
（2）极端温度。由于月球被潮汐锁定，它的自转速度很慢。月球会连续14天沐浴在阳光下，随后14天陷入完全黑暗之中。月球白天气温可以超过100 ℃，而晚上则会冷到-173 ℃。
虽然运行在太空中的望远镜可以通过主动或被动冷却（或两者兼而有之）来控制温度，但望远镜必须冷却到它将要观测的波长所对应的温度以下，否则噪音会淹没想要接收的信号。这对于紫外、光学或红外天文学来说是一个巨大的缺陷，所有这些都将在月球上产生严重的问题，除了地球或太阳这样巨大的观测目标之外。
设计一架能够在极端温度下仍能保持最佳工作状态的望远镜是一项巨大的挑战。毫无疑问，人类目前唯一放置在月球上的望远镜是位于月球正面的一架紫外望远镜。由于紫外线几乎会被地球大气吸收，所以这种望远镜需要处于地球大气之外的真空环境中。
对于大多数应用来说，把望远镜送到太空中将是比去月球更好的选择。从极端的温度和与地球沟通的困难来看，把望远镜放在月球表面的缺点比较难克服。
为什么在月球建天文观测站效果更好？
在地面上建立的无线电天文望远镜 ,由于经常受到地面上发射的无线电信号的干扰 ,不可避免地影响观察效果 ,也不可能收到来自宇宙的低频无线电信号,因为低频无线电信号不能穿透大气层 ;为此 ,天文学家提出在月球背面建立天文观测站,这样可以获得没有人为无线电干扰的安静的观测、研究环境。把天文望远镜置于月球背面这种独特位置的优点是 :月球就像一个巨大的屏障,可以防止地球上发射的无线电干扰 ;也可以收到来自宇宙的低频无线电信号。
天文望远镜为什么不能看到整个月球？
其实是可以的！一般一个望远镜都有3个以上放大倍数不同的，所以观测的时候需要选择一个适当的倍数能把月亮整个放进去的。不建议是用比较高倍的目镜，月球的移动速度要比太阳的快，高倍的目镜虽然能看清月球表面，但如果不是自动跟踪的望远镜，月球很快就会跑出望远镜的视角。
把月球背面改造成为一个巨大的天文望远镜是可行的吗？
我觉得技术上可行。这种想法有点像科学家们用来给黑洞拍照的“事件视界望远镜”，综合世界各地天文望远镜天线捕获信号，相当于组成了口径相当于地球的望远镜。
地球上目前已经有不少观测基地，地面观测仍是天文观测中最重要的，这些望远镜是近几十年陆续建设起来的，多建设在干燥、大气条件优良、人类社会电磁干扰较弱的区域。
月球相较地球确实有很多优势，没有大气，并且可以遮挡太阳风的影响，确实可以作为一个极佳的观测场所，科学家们不是不想在月球建设观测基地，我国嫦娥四号算是一个先行者吧，搭载有低频射电探测仪，进行低频射电观测试验，但是由于登陆架设望远镜的难度要比只发射到太空艰难得多，花费的资金就会很多。
为了观测黑洞，科学家们将地球上的一些望远镜捕获的信号聚集在一起，相当于构造了一个口径相当于地球的大型望远镜矩阵，用来对银河系中央的人马座A黑洞拍照。在月球上当然也可以用这样的方式构造一个巨大的观测矩阵，加入的望远镜越多，越利于观测到黑洞视界外的景象。在月球上建设类似的矩阵航天发射技术也可以达到，可惜这事不是咱在这上嘴唇碰下嘴唇就行了，需要数十年的努力。至于效果会怎样，那要看建设的望远镜矩阵天线数量、单个望远镜的观测灵敏度精确度。
现在已经有国家在讨论在月球建设基地、观测基地的可行性了，未来月球上肯定会有望远镜的，具体能建成啥样，那得看投入多大的精力了。但也因为月球环境的特殊性，望远镜建成后的使用和维护也将更麻烦些。
相关推荐：
