3.2.1 舉頭望明月
仰望星空，經常映入眼簾的，總是那個大大的銀色的圓盤——月亮。
“舉頭望明月，低頭思故鄉。”（唐·李白·靜夜思）
月亮不隻是引起鄉愁，還引發情思，讓人為住在廣寒宮（我國古代對月亮的戲稱）裏的嫦娥可惜：“嫦娥應悔偷靈藥，碧海青天夜夜心。”（唐·李商隱·嫦娥）
月亮也不隻是引發詩興情思，更令人向往。
人類如果飛離地球，第一個想去的地方就是月球。因為月球是所有天體中，人類投去目光最多的星球，也是人類視覺中最大的星球。它溫柔的銀色和周期的陰晴圓缺，給人類以無限的遐想。從嫦娥奔月、吳剛折桂到飛彈繞月、月界旅行，不但中國有許多關於月亮的美妙傳說，西方人也同樣對夜空中的這個銀盤充滿了想象。
在英國中世紀小說《月中人》中，作者描述了這樣一個月亮：那裏沒有絕望，沒有動亂，也沒有戰爭；月球上的居民們講著音樂一般的語言，有著和地球人相似的長相，隻是頭要大一些，這使得月球居民比地球人更加聰明……
而在1865年法國出版的科幻小說《從地球到月球》中，科學知識豐富的著名科技幻想作者凡爾納正確地預言了火箭發射、失重、變軌飛行、海上回收等航天活動中的基本情況，同後來航天科學發展的實際情況有著驚人的相似。
人類不隻是幻想著探訪月球，還嚐試以各種方式觀測和研究月球。
第一個係統觀測月球的人是意大利天文學家伽利略。1609年，伽利略用一架直徑不到3厘米的自製望遠鏡觀測到了月球。盡管非常不清晰，伽利略仍然發現，月球並不像當時的天文學家宣稱的那樣光滑，而是一個凹凸不平的球體。伽利略的觀察不僅顛覆了很多人類已知的“成果”，也顛覆了宗教的教義，這就使得他的研究不但沒有得到承認，反而遭到了當時主流學者的反對。但是，任何反科學的潮流，都阻擋不了科學前進的步伐。在科學家的持續努力下，終於揭開了月球神秘的麵紗。
月球，俗稱月亮，古時又稱太陰、玄兔，是地球唯一的天然衛星，並且是太陽係中第五大的衛星。月球的直徑是地球的1/4，質量是地球的1/81.月球是太陽係內密度第二高的衛星，僅次於木星一號衛星，它的自轉與公轉同步（潮汐鎖定），因此始終以同一麵朝向地球。朝向地球的這一麵有著黑暗的火山熔岩海，中間夾雜著明亮和古老地殼的高地和凸（t）出的隕石坑。這些密集的隕石坑就是月球表麵著名的環形山。
雖然月球的表麵非常黑暗，反射能力與煤炭相似，但它仍是天空中除了太陽之外最亮的天體。由於月球在天空中非常顯眼，再加上規律性的月相變化，月球自古以來就對人類文化如語言、曆法、藝術和神話等產生了重大影響。月球的引力影響造成地球海洋的潮汐和每一天的時間延長。月球現在與地球的距離，大約是地球直徑的30倍。而月球與太陽的大小比率與距離的比率相近，使得它的視大小與太陽幾乎相同，當月球在軌道上運行到太陽與地球之間時，就形成日食，這時月球可以完全遮蔽太陽而形成日全食。
月球是一個已經基本固化的天體，它擁有月殼、月函和月核。月球的內核富含固態鐵，半徑大約為240千米，此外還有一個流體的外核，其主要成分是液態鐵，半徑約為300千米。月核周圍是部分熔融的邊界層，約有500千米寬度邊界層結構是在45億年前月球形成不久之後，由月球岩漿海通過分離結晶形成的。岩漿海的結晶可以經沉澱形成由鎂鐵質和沉積的橄欖石、斜輝石和斜方輝石等礦物組成的月函。3/4的岩漿海結晶之後，可能形成密度較低的斜長石並浮在月殼的頂部。最後才由液體結晶的部分會被夾在月殼和月函之間，並且含有大量不相容和發熱的元素。與此相符的是從月球軌道上遙感繪製的月球地質化學圖也顯示其月殼幾乎都是由斜長岩組成。通過對部分熔融的月函噴發出的熔岩流冷凝下來的月岩樣本的研究，科學家確認月函含有比地球更豐富的鐵，其主要成分是鎂鐵質。通過地球物理技術發現月殼的平均厚度約為50千米。
在月球表麵上用肉眼可以清楚看見的黑暗的、相對平坦的平原，被稱為月海，這是因為早期的天文學家認為這些地方充滿了水。現在，我們知道這些黑暗部分是古代火山爆發後熔岩漿在窪地凝結成的廣大玄武岩，與地球的玄武岩類似，月海中的玄武岩含有豐富的鐵，但完全缺乏因水流過而出現的礦物。大多數噴發的熔岩漿流入與撞擊盆地相連接的窪地，形成月海。現在科學家已經在月球正麵的月海中發現幾個擁有盾狀火山和火山穹頂的地質分區，這些是熔岩漿凝結形成月海的證據。幾乎所有的月海都位於月球正麵，占正麵麵積的31%，相比之下，在月球背麵隻有少數的月海，隻占背麵麵積的2%。
月球上較亮的部分被稱為高地，因為它們高於大多數的月海。經輻射定年測定，它們是於44億年前形成的，這意味著這些高地可能是由月球岩漿海形成時的斜長岩堆積所產生的。月球上沒有任何一個主要的山脈被認為是由地質構造事件產生的，這和地球的情況剛好相反。