1969年,人類首次成功登陸月球,并在接下來的3年里,將12人成功送上了月球,你們出生得太晚,錯(cuò)過了人類與月球首次親密接觸的事件。但下一次,你們將不會(huì)錯(cuò)過,因?yàn)椋?年后,即2024年,美國(guó)宇航局將再次將人類送上月球;再過大約10年,中國(guó)也將進(jìn)行載人登月??萍荚谶@半個(gè)多世紀(jì)里如火箭般發(fā)展,半個(gè)世紀(jì)之后的載人登月會(huì)給我們帶來什么驚喜呢?
個(gè)人的一小步,人類的一大步
1969年7月16日,當(dāng)?shù)窃掠詈絾T阿姆斯特朗行走在月球表面時(shí),說出了“這是個(gè)人的一小步,卻是人類的一大步”這一金句,人類前往外星球的夢(mèng)想終于實(shí)現(xiàn)。
阿波羅載人航天計(jì)劃從1961年就開始了,阿波羅11號(hào)是首次登月成功的航天器,歷時(shí)8天多,繞行月球30周,在月表停留21個(gè)多小時(shí)。駕駛該航天器的阿姆斯特朗和奧爾德林是首次成功登月的宇航員。他們?cè)谠虑虮砻婊顒?dòng)了兩個(gè)半小時(shí),使用鉆探取得了月芯標(biāo)本,還采集了22千克的月表巖石標(biāo)本。
從1969年到1972年,共有6次登月成功,12名宇航員進(jìn)行了月表行走,最長(zhǎng)的行走時(shí)間約為18個(gè)半小時(shí),總共帶回了381.7千克的月球巖石標(biāo)本,但同時(shí)也在月球表面留下了很多人類物品,如相機(jī)、靴子、人類垃圾,甚至糞便。這些人類物品,尤其是糞便中的微生物會(huì)發(fā)生怎樣的變化,將成為將來月球探索任務(wù)的一個(gè)關(guān)注點(diǎn),以研究月球環(huán)境對(duì)生命的影響。
中國(guó)“嫦娥奔月”
在中國(guó)傳說中,嫦娥本是后羿之妻。后羿是射下9個(gè)太陽的英雄,天宮太后西王母因此賜給他不老仙藥,以贊其功。但后羿不舍得吃,交由妻子嫦娥保管。后羿有個(gè)門徒覬覦(jì yú)仙藥,逼嫦娥交出仙藥,嫦娥情急之下自己吞下仙藥,之后向天飛升至月亮之上。
中國(guó)自2003年啟動(dòng)“嫦娥奔月”計(jì)劃,就是喻意將實(shí)現(xiàn)載人登月,載人登月的時(shí)間定在21世紀(jì)30年代。而在此之前,月球探測(cè)一直在進(jìn)行,為載人登月做準(zhǔn)備。
到目前為止,已經(jīng)有5個(gè)嫦娥號(hào)探測(cè)器成功完成月球探測(cè)任務(wù),有的只是做環(huán)月飛行,有的在月球表面登陸,有的還攜帶了玉免號(hào)巡視器對(duì)月表進(jìn)行了探索。其中最令全球矚目的一次是在嫦娥4號(hào)在月球背面登陸,這是全球首次月背成功登陸。
最令人遐想的是,嫦娥4號(hào)還攜帶了月球微生態(tài)系統(tǒng),一個(gè)18厘米長(zhǎng)的密封圓柱形容器中裝進(jìn)了各種植物種子、酵母、昆蟲卵,一臺(tái)微型攝像機(jī)不斷觀察這些生物的變化過程。其中棉花種子還發(fā)了芽,但不久就在月球寒冷的夜晚中凍死了。其他動(dòng)植物則完全沒有生命萌發(fā)的跡象。雖然這次失敗了,但后續(xù)與生命有關(guān)的實(shí)驗(yàn)還將繼續(xù),這將為研究人類如何在月球上建立基地提供各種數(shù)據(jù)。
接下來,嫦娥5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)等將會(huì)陸續(xù)登月,為載人登月并在月球建立基地做準(zhǔn)備。
最近的載人登月就在5年后
美國(guó)宇航局的載人登月計(jì)劃定在了2024年。50年前,也是美國(guó)宇航局首次將人類送上月球,又成功將宇航員安全送回地球。
他們5年后的登月計(jì)劃中,第一批宇航員初步仍然定為兩名,但其中有一名女性宇航員,她將成為第一個(gè)登月的女性。
此次運(yùn)送宇航員的火箭屬于美國(guó)宇航局最新的“太空發(fā)射系統(tǒng)”,其載荷超過全球任何一支火箭,因?yàn)樗氖姑粌H是載人登月,還包括載人登陸火星,這些任務(wù)需要超乎尋常的燃料和物資攜帶量。
此次的宇航員乘坐的航天器是獵戶座飛船,空間最多可容納6名宇航員。獵戶座飛船的安全性比阿波羅提升了10倍。大家最不愿意看到的就是宇航員在航天事故中喪生,1967年,預(yù)備登月的太空船阿波羅1號(hào)就在一次測(cè)試中發(fā)生火災(zāi),瞬間導(dǎo)致三名宇航員喪生。
兩名宇航員將在獵戶座飛船中度過幾天的旅程,他們會(huì)把信息實(shí)時(shí)傳送到指揮控制中心,以便實(shí)時(shí)監(jiān)控飛船的狀態(tài)。與地球相隔如此遙遠(yuǎn),宇航員要與地球聯(lián)系,GPS(全球定位系統(tǒng))已經(jīng)不管用了,這一工作由“深空網(wǎng)絡(luò)”來實(shí)現(xiàn),它由三個(gè)地面站組成,分布在地球的三個(gè)位置,以保證至少有一臺(tái)能接收到來自深空衛(wèi)星或飛船的信息。
在月球上留下來
21世紀(jì)的載人登月計(jì)劃將比20世紀(jì)的復(fù)雜得多,不是單純地踏足月球,而是要留在月球。
在半個(gè)世紀(jì)的月球探索中,科學(xué)家一直推論月球上存在大量冰,就在2018年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了確鑿的證據(jù),證明月球南北兩極分布著大量水冰,尤其是南極的水冰比較集中。這意味著月球可以提供水源。而水是非常重要的資源,人類需要水維持生存;水可以分解出氫,而氫是可以提供動(dòng)力的重要燃料。我們都知道水挺重的,如果從地球運(yùn)水,那運(yùn)輸成本太昂貴了,而從月球獲取水資源,使太空探索的可能性又增大了許多。
月球上除了水,礦藏更是超級(jí)豐富,不僅含有地球上所有的元素,還有另外6種地球上沒有的元素;同時(shí),人類常用的17種元素在月球上比比皆是,還非常容易開采。有了這些資源,既可以補(bǔ)充地球所需,還可以在月球上就地建造各種設(shè)備和建筑,省去運(yùn)輸成本。
為了能夠獲得這些資源,必須對(duì)月球有更加清晰的了解,因此,科學(xué)研究仍然是登月后最重要的任務(wù)。
除此之外,一旦月球上建立了人類基地,星際旅游將成為可能。很多有錢人膩味了出國(guó)游,月球?qū)⒊蔀樗麄兊南乱粋€(gè)旅游目的地。旅游業(yè)將為月球基地收獲資金,以供月球探索持續(xù)進(jìn)行。
去月球,先去“月球門戶”
為了有效地研究和利用月球,美國(guó)宇航局計(jì)劃在月球軌道上建立“月球門戶”,類似于高速公路上的服務(wù)站,宇航員可以便利地在月球和月球門戶之間往返,這里可以供他們歇腳、準(zhǔn)備月球旅行和進(jìn)行科研。像國(guó)際空間站一樣,地球會(huì)派飛船運(yùn)送食物、燃料、設(shè)備和其他生活物資,供月球探索之需。月球門戶可以轉(zhuǎn)移到月球的其他軌道上,在月球的不同地點(diǎn)進(jìn)行更廣泛的研究。
預(yù)計(jì)從2022-2026年,火箭會(huì)將月球門戶的各部件分5到6次發(fā)射到月球軌道,月球門戶將在太空中陸續(xù)組裝完成。美國(guó)宇航局還會(huì)為月球門戶制定標(biāo)準(zhǔn),任務(wù)國(guó)家或私人公司如果想利用月球門戶進(jìn)行月球探索,只要按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制造實(shí)驗(yàn)設(shè)備、航天器,發(fā)射后都可以與月球門戶無縫對(duì)接。
從月球到火星
月球并非人類的最終目的地,人類的近期野心是載人登陸火星。對(duì)月球探索和開發(fā)所進(jìn)行的所有嘗試,也是一場(chǎng)對(duì)火星探索進(jìn)行的預(yù)備演習(xí)。一旦月球探索和開發(fā)成功,登陸火星的任務(wù)將全面開展。根據(jù)美國(guó)宇航局的計(jì)劃,載人登陸火星的目標(biāo)將于2030年實(shí)現(xiàn)。如果計(jì)劃果真實(shí)現(xiàn),你們將是人類首次踏足地外行星的見證者。
這一切看起來就像科幻電影中的情節(jié),不過,就在人類首次登月的10多年前,人們還把登月視為童話里的魔法,把研究火箭的科學(xué)家稱為瘋子。今天,科技已經(jīng)飛速發(fā)展,人類制造的奇跡隨處可見,你還會(huì)輕易地表示不相信人類可以登上火星嗎?
月球的土地可以買賣嗎?
現(xiàn)在有好幾家公司居然在出售月球土地,難道月球是他們的嗎?月球肯定不是某個(gè)人的,而是屬于整個(gè)地球,是地球生命無可或缺又獨(dú)一無二的資源,國(guó)際間已經(jīng)簽署了《月球協(xié)定》,指明它不屬于任何國(guó)家、任何企業(yè)或任何其他團(tuán)體。因此,按理說,月球土地是不能買賣的。
但一旦人類可以在月球建立基地,那是不是像在地球上一樣,誰先占有土地誰就先擁有呢?事實(shí)上似乎確實(shí)如此,哪個(gè)國(guó)家科技力量強(qiáng)大,就能夠獲得最多的資源。
沒有月球,就沒有生命
月球不僅是太空中地球最近的鄰居、夜晚最亮的星體,最重要的是,如果沒有月球,地球生命將不會(huì)存在;如果失去了月球,地球?qū)⒉粡?fù)以往。
據(jù)主流觀點(diǎn),月球形成于46億年前的一次行星撞擊,一顆火星大小的行星與地球相撞,一般來說,地球會(huì)因此被毀滅,但奇跡發(fā)生了,地球不僅得已繼續(xù)存在,撞裂的物質(zhì)還給地球重組出了一個(gè)伴侶——月球。而月球的出現(xiàn),為生命的誕生帶來了可能。
有了月球,地球才有四季和穩(wěn)定的氣候,地球引力穩(wěn)定了地球的傾斜角度,保證了每6個(gè)月,南北半球分別得到較多的直射陽光。如果月球消失,地球就會(huì)開始搖擺,傾斜角度每幾百萬年就會(huì)在0到85度之間改變一次;四季輪回將不復(fù)存在,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些長(zhǎng)期極熱或極寒的地帶;85%的哺乳動(dòng)物和70%的植物物種可能會(huì)滅絕。
月球的引力使地球的水體出現(xiàn)頻繁的潮汐現(xiàn)象,科學(xué)家認(rèn)為這是生命出現(xiàn)的重要條件,至少加速了生命的形成。漲潮和退潮使沿海地區(qū)既有高鹽分,又經(jīng)常干涸,科學(xué)家認(rèn)為,正是這種環(huán)境為生命提供了誕生的搖籃。在月球出現(xiàn)的大約5億年之后,最早的生命體形成了,
到了今天,潮汐的周期變長(zhǎng)了,潮汐也不會(huì)產(chǎn)生新的生命,但它仍交換著重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),維系著海洋的生物多樣性。除此之外,很多動(dòng)物都通過月球周期來定位或?qū)Ш健?/p>
月球還使地球的自轉(zhuǎn)速度受到牽制而變慢,如果沒有月球,地球的自轉(zhuǎn)速度會(huì)加快,地球上的一天將只有大約8小時(shí)。地球自轉(zhuǎn)加快還會(huì)影響大氣,風(fēng)速會(huì)增加,颶風(fēng)會(huì)比現(xiàn)在的破壞力強(qiáng)幾倍。
月球還是地球的保護(hù)者。月球表面16%的面積被大大小小的環(huán)形山所覆蓋,在晴朗的夜空,滿月的時(shí)候,我們甚至用肉眼都能看到它們。這些環(huán)形山都是被小行星撞擊而形成的隕石坑,如果不是月球擋著,這些小行星可能會(huì)撞到地球上。從這些隕石坑推測(cè),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有5430次撞擊可以對(duì)地球造成毀滅性的后果。最強(qiáng)烈的一次撞擊發(fā)生在月球南極,這是已知最大的隕石坑,直徑2400千米,深13千米。
不過,地月系統(tǒng)的平衡不會(huì)永遠(yuǎn)保持下去,因?yàn)樵虑蛘凉u漸遠(yuǎn)離地球。將月球推入太空的離心力大于地球引力。盡管如此,我們也不用著急,按目前的速度(3.8厘米/年),要到幾十億年后,月球才會(huì)真正離去,而到那時(shí),越來越熱的太陽早已使地球生命全部滅絕了。
在月球上開礦
如果在月球上開礦,會(huì)影響地月系統(tǒng)的平衡嗎?
月球質(zhì)量為73萬億噸,通過粗略計(jì)算,如果每天移走1噸,也要花2.2億年才消耗掉月球總質(zhì)量的1%。而這點(diǎn)消耗還不足夠使月球軌道或者地球潮汐發(fā)生改變。
月球上的重要礦藏
氦-3是宇宙間最清潔的能源之一,它可能在未來的能源發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用,特別是作為核聚變反應(yīng)堆的能源。氦-3在地球上非常稀有,而在月球表面,氦-3非常豐富,足夠人類使用1000年。
稀土金屬
智能手機(jī)、電腦和醫(yī)療器械上常用到17種元素,這些元素是新興科技必不可少的。全球范圍內(nèi),這些元素中的大約90%來自中國(guó),然而,專家稱,這些藏量只夠人類使用15~20年。月球上豐富的藏量給人類科技的持續(xù)發(fā)展帶來了新的希望。
聯(lián)系客服