4月22日，地球日，但我们不能说，地球，happy birthday。

1970年的今天，哈佛大学法学院学生丹尼斯•海斯发起并组织了第一届地球日活动。这场以环境保护为主题、面向全国的草根运动，成为世界上最早的大规模群众性环境保护运动，美国各地总共有超过2000万人参与。这次运动的成功使得在每年4月22日组织环保活动成为一种惯例，催化了人类现代环境保护运动的发展，促进了发达国家环境保护立法的进程，并且直接催生了1972年联合国第一次人类环境会议，成立了联合国环境规划署，并宣布每年的6月5日为官方的世界环境日。但万万没想到的是，因1970年活动的组织者而被称为地球日之父的丹尼斯•海斯，在第20个地球日前夕，促成中国、美国、英国三国领导人和联合国秘书长共同倡议，1990年4月22日起地球日成为全球性的环境保护运动运动纪念日，中国也是从那年开始，每年都在4月22日进行“世界地球日”的纪念宣传活动。

今天是第53个世界地球日，主题是“携手为保护地球投资！”（Invest In Our Planet）。而我国今年世界地球日宣传主题仍为“珍爱地球人与自然和谐共生”，且在“十四五”期间将一直沿用此主题。但今天我们不能说，地球，生日快乐！因为大家都知道地球母星有46亿岁了。虽然，人们至今在地球自身未发现确凿的档案，来证明地球活了46亿年。但是我们有非常可靠的间接证据来推测：

地球上最古老的岩石遗留是来自于西澳大利亚杰克峰（Jack Hill）砾岩的锆石晶体43.74亿年，而去年上课的时候还在说上一块地球上最古老的且有确切年龄的岩石是“阿卡斯塔”（Acasta，岩石产地名）的片麻岩，芳龄40亿岁。所以万一下次在冷却的岩浆海里发现率先成岩的斜长岩呢，会不会更古老呢，所以，地球的地质年龄一定比这个数值大。而地球上的地质作用从原始地球形成经过早期演化到具有分层结构的地球，估计还要经过几亿年，所以地球的地质年龄定是小于它的天文年龄。20世纪60年代末，科学家测定取自月球表面的岩石标本，发现月球的年龄在44至46亿年之间。天文学家根据最流行的太阳系起源的星云说，太阳系的天体是在差不多时间内凝结而成的观点，便可以认为地球是在46亿年前形成的。原来，地球是个老家伙。那她长什么样？上数据：

1.她与太阳的距离有149 597 890.7千米，代号一个天文单位，记作1AU；

2.她的质量约为5.97×10^24千克，平均半径约6371千米，平均密度5.5 g/cm3，与太阳系的其他兄弟姐妹相比，她是最坚强的；

3.她只有一颗围绕自身运转的卫星，学名地卫一，小名月亮。

4.在她11亿岁生日时，海洋里出现了生命。在红尘滚滚的35亿年岁月里，天地悠悠过客匆匆潮起又潮落，曾经有50亿种生命来来往往共同塑造了地球表面。

5.人类出现才300百万年，之前她一直是孤独地转个不停，但却不失“坐地日行八万里”的豪迈。

纸上得来终觉浅，“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，你看过地球吗？哪怕是照片，你看的是素颜还是写真？

虽然现在网络信息发达，手机又常握手中，关于地球的照片几乎所有地球人都会无数次的浏览，无论你是否关注它。因为微信的启动画面就是用1972年NASA公布的地球照片修改加工而成的。地球，在我们这个时代，应该算是宇宙级的网红星球了。

来，让我们一起翻开地球的相片册。

2019年7月19日，美国宇航局的卡西尼号太空探测器从土星拍摄了一张令人叹为观止的地球照片。这张照片展示了土星的一部分光环，而地球则仅仅是在照片右下角的一个光点。月亮在地球旁边，但几乎看不见。NASA将这张照片命名为“地球的微笑”。地球的微笑被认为是地球上最完美的照片之一。

我们的母星是如此与众不同，无论出现在哪里，都是美丽。

01 地球的第一张太空照，1946年10月24日。

也许地球的第一张照片，比你想象的时间要更早一些。它不是太空探测器、卫星或宇宙飞船中的宇航员所拍摄的，而是一枚导弹，那枚臭名昭著的V-2导弹，纳粹德国在第二次世界大战期间研制了它，并向他们的主要对手英国发射了大量导弹。然而，在他们被打败的时候，仍然有许多未使用的导弹。二战胜利后，美国军方将这些V-2导弹运到新墨西哥州的白沙导弹靶场。1946年10月24日，研究人员在其中一枚导弹上安装了一部相机，准备发射升空用以拍摄第一张太空照片。这张照片是用黑白两色拍摄的，显示了地球的一部分，同时也能清晰的看到地球上空的云层以及漆黑一片的宇宙。

【图1】

02 第一张从月球拍摄的地球照：1966年 Lunar Orbiter 1

黑白的，一看就是老照片，老到什么程度呢？比阿姆斯特朗登月还要早。1966年8月23日，美国阿波罗登月计划的急先锋——NASA 1号月球轨道探测器在距离地球38万公里处拍摄的。后来，经过月球探测器图片修复项目LOIRP处理后，于2008年发布。这就是人类飞行器进入月球轨道拍下的第一张故乡照，黑白且还显粗糙。前景是惨不忍睹的月亮妹妹，后面露着半张脸的就是地球哥哥。经考证，这部分有幸露脸的地区，从欧亚大陆交汇处伊斯坦布尔，一直到南非开普敦。不过，子不嫌母丑，更何况这是第一张从另一个星球拍下的母亲照。由于月球轨道探测器是不载人的，也算是史上第一张用无人机拍到的地球照。

【图2】

 03 第一张地月同框照

1966年12月22日，美国航天局应用技术1号卫星(ATS-1)拍摄了一张很有纪念意义的照片。照片同时将地球和月亮囊括其中。在这张照片中，我们可以看到地球的一部分在前景中，而月球则在照片顶部光暗交汇的地方。

【图3】

04 第一张完整的地球照片

刚才的两张照片，只能说是地球半身照或者是局部。从太空拍摄一张完整的地球近照是很有挑战性的，摄影器材距离地球不能太远也不能太近，因为太远无法看到细节，太近则看不到地球全貌。

这张照片是由美国宇航局的ATS-3号天气和通信实验卫星在1967年11月拍摄的。

【图4】

05第一张从月球拍摄的彩色地球照

1968年圣诞节前夕，阿波罗8号的三人宇航小组成为第一批绕月飞行的人。但他们并没有在月球上着陆，只是在返回地球之前绕着月球绕着轨道飞行。

就在即将脱离月球轨道准备返回地球时，阿波罗8号宇航员威廉·安德斯拍摄了一张地球从月球上升起的照片。根据他的描述，地球的上半部分是亮蓝色的，而下半部则是漆黑的，仿佛它根本不存在。而在照片里也可以看到满目疮痍的月球表面。

这张照片被命名为“地球升起”，虽然这并不是第一张在月球上拍摄的照片。但却是彩色版的，也是人类在月亮上拍摄的第一张。（因为第一张是无人航天器拍摄的），又是第一张“地出”Earthrise彩照。

所谓地出，就是从月球上看地球升起的样子。就像我们在地球上看月亮升起一样。

实际上，假若真的站在月球表面上的话，其实是不会看到像在地球上看到的日出、月出一样的所谓“地出”。因为月球的运行与地球作潮汐锁定，结果月球的一面总是朝向地球，在月球的上空看来，地球差不多总是在同一位置。但是因为天平动的关系，地球看起来会在一个范围内来回摆动。若站在面向地球的那个月面的边缘，就有可能观测到类似地出的现象。 不过由于地球个大，看到的“地出”要比“月出”足足大4倍。由于天平动的周期为27天，整个地出地落持续时间很长，也需要27天。

就在今天，由人类在月球上拍摄的第一张照片“地出”照，在第62届纽约古图书展上销售，售价达 20 万美元（约合人民币 128 万元）。

【图5】

06 人类登月前途中照，1969年 Apollo 11 astronauts

这张经典照片，由美国阿波罗11登月宇航员在途中拍摄，这颗蓝色星球被永远定格在人类史上的关键刻度——1969年7月20日，是日阿姆斯特朗、巴兹，代表全人类首次登上另一个星球。每每看到这张照片，你是不是就会想起著名天文学家卡尔·萨根，那句诗意的话：“太空浩瀚，岁月悠长，我始终乐于和她分享一颗行星和同一时代。”

 【图6】

07 阿波罗17收官之照--母星全身照“蓝色弹珠”Blue Marble

宇宙法则一，近大远小的透视原理。因为大多数宇航员、宇宙飞船飞行高度不够，距离地球太近了，当然拍不全。不管是国际空间站、天宫二号，还是以前的礼炮号太空站、天空实验室……都处在三四百公里的近地轨道，大多数人造卫星、探测器同样也在近地轨道（2000公里以下）飞行。相对于整个地球空间感，它们几乎都是在“贴地飞行”。

那么问题来了，到底飞离多远，你才能拍下完整的地球？

至少两万英里！也就是说32000多公里以外，才可能拍全。首先，能够飞到这么远的人，迄今为止只有当年执行阿波罗计划的登月宇航员，共有24人飞到月球（其中12人出舱，成为真正的登月宇航员）。其次，整个阿波罗计划，载人飞到月球轨道共有10次，但并不是每次航程宇航员从舷窗眺望，正好赶上地球全身无遮挡，月球也很知趣没有前来借光的最佳时刻。事实上，这样的好机会，只给了最后一次阿波罗登月任务——阿波罗17。

阿波罗17号1972年12月7日发射，19日返回。最有趣的是，这张照片完全属于计划外产物，换句话说，是宇航员干私活搞出来的。当阿波罗17号飞船借助地球引力弹弓作用，正在远离地球的时候，因为档期工作满满，竟然没有一项任务是给地球拍照留念的。

但在飞船距地球约28000英里远，只因眼前画面太美，他们仨竟默不作声，背着NASA干起了私活，轮番上阵，用特制的70毫米哈苏相机，咔嚓咔嚓。于是Blue Marble Shot神作出场，NASA喜欢叫它蓝色大理石弹珠。（西方人总喜欢把完美、理想的东东比作大理石，据说始于古希腊时代。）

就这样一个孤独的小人，背靠着巨大的地球站在那里，与小人同样孤独的地球，散发着蓝色幽冷的清辉。相信大家再熟悉不过了，因为这就是微信启动的画面，这是人类第一次从太空中清晰地拍到的母星照片，1967年的全身照不过是无人机拍的，这可是史上第一张完整拍下整个地球的，也是迄今为止唯一一张由真人拍摄的地球全身照！（其它全身照，不是拍摄较晚，就是合成图或者卫星成像）而画面中所显示的正是人类起源的非洲大陆。

【图7】

 08 最远处的深情回眸照@1990年 Voyager 1

“人生风景在游走，每当孤独我回首”这是《最远的你是我最近的爱》里的歌词。倘若问世上最远的距离是什么？听到的回答却是：想给你拍照，你却不在镜头里。

1990年，也就是旅行者1号发射后的第14年，核电池电力在持续下降，旅行者1号开始有计划地关闭科学仪器，成像相机在第一批关闭名单之中，不过在关闭之前，约61亿公里外的旅行者1号完成了难度最大的一次拍摄任务，以黄道面上方32°视角拍摄了太阳系全家福，显示了金星，地球，木星，土星，天王星和海王星，可惜水星发出的光被来自太阳更明亮的光所淹没。而火星因为被阳光遮住也没有拍摄到。。

拍摄结束34分钟后，旅行者1号成像相机永远关机了，但却留下最精彩的一张照片，于是我们知道地球有多渺小。对于生命而言，地球可以说是地大物博，大得不可思议，完全无法感受到地球是个球体，天圆地方，引发了地球变扁平谬论，然而它在太阳系合家福照片上，与整个浩瀚宇宙相比，地球渺小得无法形容的地步了。地球以“暗淡蓝点”显示，多么的微不足道，整张照片共有64万个单独像素，而地球只占了0.12个像素。如果不是特别画圈标注，不会有谁猜得出这就是地球。这张照片拍摄完成后，用了2个半月，也就是1990年5月1日才被地球接收到。

为此，卡尔·萨根打趣说：“我们的世界不过是一个淡蓝色的小点而已，看上去又小又孤单，但我们所有的胜利和悲剧都在此上演。”。

【图8】

09 第一张从火星拍摄的地球照

看过从月球上看母星的样子，那从别的行星上回看地球，会怎么样？这是2003年5月8日NASA火星全球探勘者号（MGS）在火星轨道上，回望地球时捕捉到的，前者就是地球，后者是月球。当时NASA喷气推进实验室的飞行器距离地球1.39亿公里。尽管照片模模糊糊，但毕竟这是第一张以火星人的视角拍摄的母星照。

【图9】

10 火星轨道上看地月同框2001年 Mars Odyssey

这张图片显示了地月之间的真实距离，239000英里（382400公里），这中间能放得下30个地球。照片来自于220万英里之外的火星飞船奥德赛号，时间是2001年4月19日，就是说也在火星轨道上拍摄的，而不是在火星地表上。那么，在火星上看地球，到底什么样呢？

【图10】

11 第一张除月球以外，在其他行星表面拍摄的地球照。

这就是在火星表面上看到的地球，我们的母星。不光我们找起来费劲，外星人也总是找不着地球！这张照片在2004年3月9日，由勇气号火星探测器Spirit Mars Exploration Rover拍摄，距离地球1.61亿英里（2.576亿公里）。

【图11】

12 弯弯的“地亮”--新月状地球的照片

尽管人类飞入太空，但引人注目的焦点依然是地球。2009年11月12日，欧洲航天局(ESA)发射了Rosetta spacecraft罗赛塔太空探测器，罗塞塔号首先需要通过环绕地球三周来进行重力加速，以产生足够的速度来接近代号为67P彗星。在它最后一次加速时拍摄了这张照片，当时罗塞塔号正准备接近67P彗星表面。拍摄的这张绝美照片，地球就像下弦月一样，只露出一点点南极洲，颇有神秘韵味，但这确实是在宇宙中拍摄的真实照片。

【12】

13 水星上拍摄的地月照片

2013年7月19日，美国宇航局的信使号太空探测器从水星拍摄了一张地球和月亮的照片。正如你在照片中所看到的，地球和月亮是如此明亮，几乎融为一体。

美国宇航局将信使号派往水星，以便可以在更远的角度寻找可能环绕地球运行的小型卫星。因为要寻找的物体体积很小，探测器就需要在拍摄前将相机对准目标区域一段时间，让相机从物体上获取尽可能多的光线。只有这样，相机才能探测到一些小而难以捉摸的物体，就需要过度曝光，但也正因为如此才能在照片中找到地球和月球。

【13】

14 国货当自强

2014年10月28日凌晨3时许，嫦娥五号飞行试验器到达距月面约1.2万公里的近月点。随后，飞行试验器系统启动多台相机对月球、地球进行多次拍摄，获取了清晰的地月合影图像。

【图14A】

   2014年10月29日，中国航天局月球探测器嫦娥5号 -T1，以“大月球，小地球”的独特构图拍摄，寓意着实让人深思。月球，已经成为未来各国太空探索，需要锁定的第一站。2020年，我们的嫦娥5号回家了，稳稳当当地给我们带回了月球上的土特产——月球土壤（月壤），这也是44年来，人类首度从月球上再次取回月壤。 

【图14B】

15 “地出”照二刷

日出日落，月升月落，在月球上看地球升起、落下，是一种怎样的体验？这张高清照片带我们身临其境。要知道，从月球上看地球，要比地球上看到的月亮，足足大上4倍。这张地球升起照，是NASA月球勘测轨道飞行器 Lunar Reconnaissance Orbiter拍摄的，时间是2015年10月12日。

【图15】

16 地月合影照

2015年11月，正飞向龙宫小行星的日本隼鸟2号飞船拍摄了一张地球照，照片上的地球小得只有米粒那么大，而月球小得剩下一个点了。  

 【图16A】

2018年6月8日，嫦娥4号月球探测器飞到月球背面彼得罗帕夫洛夫斯基M环形坑附近上空时，从38.4万公里外拍摄了一张地球照片，照片中阿拉伯半岛、波斯湾清晰可见，令人震撼。 

【图16B】

随着与地球距离的不断增加，视野中地球就会变得越来越小，2020年7月27日，天问1号火星探测器在飞到120万公里远时，将相机对准了地球和月亮，拍下了一张地月合影照，大的是地球，小的是月亮。

 【图16C】

 17 回望母星“地球蓝”

2016年3月9日，地球上正值“印尼”日全食。美国宇航局深空气候观测卫星Deep Space Climate Observatory (DSCOVR)拍摄了全过程。见证了代表蓝色星球的最蓝本色。

【图17】

18 微信启动画面首次因“风云四号”风云突变

2017年9月25日17时，当公众再次打开手中的微信时，背景中的地球图片已经由非洲大陆上空的好望角视角，换成了我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”A星从太空拍摄的祖国全景。“风云四号”A星首次使用可见光三通道，在距离地球35800千米处拍下彩色卫星云图。这张云图拍摄于2017年6月7日13时，超高解析度细腻呈现了我国北方及东部沿海上空的锋面气旋云系，南方有一条西南东北走向的切变线云系，同时还能看出热带对流活跃，孟加拉湾及西太平洋有多个发展旺盛的对流云团。

2016年12月11日升空的“风云四号”A星，是目前最牛的“地球摄影师”。和上一代静止气象卫星相比，它能够15分钟生成一张地球圆盘图，最快1分钟生成一次区域观测图像，观测的时间分辨率提高了1倍，空间分辨率提高了6倍，大气温度和湿度观测能力提高了上千倍，整星观测数据量提高了160倍，观测产品数量提高了3倍。

除了“拍图”能力强外，“风云四号”A星因为拥有世界首个静止轨道高光谱大气垂直探测仪，“云系结构和地物特征层次丰富、纹理清晰”，更被认为“将显著提高中国气象定量观测和应用能力。”最值得一提的是，“风云四号”A星完全是中国制造，所有的核心技术均为自主研发。

19 第一张“素顏”的灰色地球

综上我们得到的照片如果说是写真的话，确实使得许多人对地球的印象大概停留在美丽的水蓝色，不过其实那些照片都有不同程度的“PS”过。而最近，日本气象卫星向日葵8号在距离地球35790公里处拍下影像，超高解析度细腻呈现了云朵、海洋、沙漠等细节，向我们展示了全球第一张未经任何颜色修饰前的地球最原始样貌的照片。

【图19】

20 一张更为疯狂的地球“素颜照”

高中地理教我们认识了地球是“两极稍扁赤道略鼓”的椭球体。今天，我们把地球上水都抽干，从天文学角度来看，地球确实不是一个正宗的圆球体。它不仅要绕着太阳公转，同时还要自转，地球的表面既有陆地，又有水，为了保持内部的引力平衡，各方力量“争斗”下，于是就长成了这个怪模样。

现在，科学手段发达，为地球测量开辟了多种途径。通过实测和分析，终于得到确切的数据：地球的平均赤道半径为6378.38公里，极半径为6356.89公里，测量还发现，北极地区约高出18.9米，南极地区则低下24～30米。看起来，地球形状像一只梨子：它的赤道部分鼓起，是它的“梨身”；北极有点放尖，像个“梨蒂”；南极有点凹进去，像个“梨脐”……被叫做“梨形地球”。确切地说，地球是个三轴椭球体。

下图这是完全没有按照比例画的，只是一个示意图

【图20】 

今天，4月22日，第53个地球日。我们换个角度看地球，感觉既渺小，又伟大。毕竟这就是我们的家园。

{后记}又，在离地球4.22光年之外，有星名唤南门二 （ 半人马座α）三合星的第三颗星，依拜耳命名法也可称为半人马座α星C，简单的说，她就是比邻星。

海内存知己，天涯若比邻。