人類為什麼要探索月球?

陳琦


主要目的有兩個,第一是藉助研究太陽系天體來了解太陽系的演化過程,第二是在月球探索的過程中航天技術會不斷髮展,以便在未來進行更遙遠的太空旅行和太空開發。

月球相對於地球是一顆小質量的天體,地質活動在很久以前就已經停止了,遺留著很多古老的環形山,其中一些環形山的形成時間可能就在月球形成後不久,探索月球的地形地貌、元素分佈、地質構造等信息,有助於瞭解月球的形成和演化過程,同時也能瞭解到太陽系早期的一些歷史信息,瞭解地月系統相互作用的歷史,有助於解開太陽系的一些謎團;要想探索月球,以現代人類的觀測技術,用望遠鏡探測獲得的信息太有限了,最好的辦法還是近距離研究,那就要靠火箭和飛船,火箭把飛船送到軌道上,用在軌或者著陸探測器近距離研究月球。在這個過程中航天科技不斷地發展,月球是距離地球最近的天體,能夠探索和著陸月球才能更好地發展深空探測技術,才能在更遙遠的天體著陸探測。而且人類的發展最終必然是要離開地球的,沒有這樣按部就班的探索活動、技術研發,就沒有未來的事。

月球也有開發的前景,首先是空間資源,相較於地球月球質量體積小,沒有大氣和磁場,月震也相當微弱,在月球進行天文觀測要比在地球和近地軌道上觀測條件要更好一些,並且月球背面能夠抵擋地球上的地磁信號,在一定時間段內也能靠體積遮擋太陽風,更有利於進行深空探測,而且這樣的空間資源也可能用於人類發展某些工業,甚至也可能用於航天發射,在月球發射火箭比在地球更容易一些,再者月球有較多的水資源,可以用於生產燃料氫氣和用於呼吸的氧氣,有利於未來月球基地的建設和駐人,人的存在又有利於設備的維護;再有物質和礦產資源,月球的一些金屬的儲量相當可觀,可以彌補地球相應資源的不足,未來可用於可控核聚變的氦-3儲量也遠比地球豐富,也有開採的價值。而航天技術反過來也能應用在某些民用的場景中。

最近幾年日本印度以色列甚至韓國都在開展自己的探月工程,最主要的目的恐怕是為了不在未來的太空開發中落後。人類的演化歷程保持著探索的天性,而探索自然是人類發展到現在的根本保證,探索月球,以月球為踏板試驗技術以向更遙遠的天體進發,人類將獲得更強大的實力。


來看世界呀


早在30億年前月亮就已經死了,如今的月球只是一塊會自轉並繞著地球公轉的大石頭,對這塊大石頭我們為啥要花大力氣去探測呢?

上世紀60年代,世界上的兩個超級大國美國和蘇聯在探測月球上展開了一場軍事決戰,兩個國家發射的探測器加在一起足有一百多個。開始蘇聯人節節領先,美國人很惱火,決心編制一個大計劃把蘇聯徹底打敗,這個計劃就是有名的阿波羅載人登月計劃。美國憑藉該計劃順利實現了六次載人登月,宇航員成功在月球上完成了採樣、埋設儀器等工作。而蘇聯則沒能實現登月,於是這場軍事科技上的對決以美國的勝利告終。

美國對阿波羅計劃的投入無論在財力還是人力上都是巨大的,資金投入254億美元之多,相當於2005年的1360億美元;有近兩萬家企業、二百多所大學、八十多個科研機構的總計四十多萬人參與其中。後來阿波羅技術在航天航空、軍事、通訊、材料、醫療衛生、計算機和其它各種民用科技領域都得到了廣泛應用,促使了一大批新型工業群體的產生。可以說,作為人類歷史上的一項偉大計劃,“阿波羅”使整個人類的科學技術水平邁上了新臺階,達到了一個嶄新的層次。

蘇聯解體以後,美國基本停止了對月球的探索,轉而研究航天飛機和空間站,世界上的其他各個國家對探月也不再有什麼興趣,這樣的時間持續了大概有二十多年。直到上世紀末本世紀初,包括中國、美國、歐空局、俄羅斯、日本、德國、英國、法國、烏克蘭、奧地利、巴西、印度、韓國等在內的十幾個國家提出要再次展開對月球的探索,掀起了第二次探月高潮。

中國在2000年就提出了重返月球,可以說對第二次探月高潮的形成起到了一定的帶頭作用。在第二次探月高潮過程中,全世界總共發射了14個探測器,其中包括中國的嫦娥一號、二號和三號。

為什麼有那麼多的國家突然間不約而同的又要去研究月亮呢?第一個原因,同時也是最主要的原因在於月球是當代戰爭的最高制高點。這一點美國在上世紀六十年代就認清了,美國人曾說誰控制了太空誰就控制了地球,現在他們又說誰控制了月球誰就控制了環地球的太空,也就相當於控制了地球。因此現在有不少國家計劃把月球作為一個新的軍事平臺來建設。從月球上發射武器攻擊地球,只需1.3秒就可以到達地球外圍,進而摧毀地球外圍的各種設施和武器。可以發射的武器有激光、微波、粒子束等等,各種各樣的設計,在這裡我就不詳細說了,因為牽涉到軍事問題。

第二個原因,月球上有豐富的能源。這一點在過去還不太明朗,隨著研究的深入,我們逐漸可以斷定。都有什麼能源呢?首先是太陽能。月亮上沒有任何建築物和氣候變化,就是真空環境,太陽直照在月表,能量密度本身就比地球上要大得多,更何況月亮總有一面能照到太陽,並且一照就是半個月,因此月球上的太陽能非常豐富。我們認為以現在的世界科技水平,在月球上架設太陽能發電設備並把電傳輸到地球是可行的。於是現在很多科學家設計建議在月球的赤道上系一條長11000公里、寬400公里的“腰帶”,這條“腰帶”得靠機器人去做,“腰帶”收集太陽能傳輸到地球。假如做好了,地球上的人類子孫萬代都不再需要其他任何能源了,因為太陽能是已知能源裡最清潔、最安全的。還有一種能源是人們受到太陽活動的啟發之後發現的。太陽光芒萬丈,地球接受到的為人類提供光和熱的太陽能量僅佔其總能量的二十億分之一。太陽為何能爆發出如此巨大的能量?經過人們的研究發現,太陽內部一直在進行大規模、長時間的氫彈爆炸。這一原理在軍事上得到利用的直接產物是氫彈,一種殺傷性極強的武器。當然也有和平的利用方式,科學家們模仿太陽氫彈爆炸的活動在世界範圍內製造了二百多臺人工小太陽,中國有兩臺,一臺在安徽合肥,一臺在四川成都。我們期望將來可以利用人工小太陽發電,但這種發電方式面臨著一個比較大的難處,就是要求點火溫度(能使可燃混合物點燃的最低溫度)必須達到一億度到兩億度之間,現在我們可以做到的是讓它的溫度達到五千萬度左右,還沒有達到點火標準。我們所熟知的原子彈、核電站等,都是靠核裂變來實現的,目前世界上還沒有哪個國家能達到用氫彈聚變原理來發電的技術水平,但人類一直朝著這個目標前進,相信在不久的將來定會實現。


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