月球,這顆離地球最近最亮的衛(wèi)星,曾經(jīng)給我們留下了多少美好的童年回憶。在地球上的幾乎每一個(gè)人,或多或少都仰望過月亮。詩人贊美過它,畫家描繪過它,歌者歌唱過它,哲學(xué)家感悟過它,科學(xué)家探索過它……
月球,不但切切實(shí)實(shí)地影響著我們?nèi)祟惖纳?,時(shí)時(shí)刻刻守衛(wèi)著我們的地球,為地球阻擋著來自天外彗星和小行星的撞擊,也早已成為地球人類離不開的寄托和期望。不是嗎?
自古以來,人類對月亮的探索和研究,就從未停止過。直至今日,人類的探月行動(dòng)/計(jì)劃,更是有增無減,尤為火熾。
從那個(gè)美好的古老傳說——嫦娥奔月(不正代表了,古人便已經(jīng)對月球充滿了好奇并開始了探索嗎?我國的探月工程,又名“嫦娥工程”,月球車又名“玉兔號”,不正是對古人便已經(jīng)開始了探月之旅的一種紀(jì)念嗎?),到20世紀(jì)以來,人類發(fā)射的各種探測器對月球的各種探測采樣,尤其載人飛船阿波羅11號的成功著陸月球表面并安全返航,到人類先后共有12位航天員登上月球表面,并有50多種科學(xué)儀器被在月球表面安置,以及人類在探月行動(dòng)中,共從月球獲得的381.7千克月壤和月巖樣品,等等等,無不代表和證明了,古往今來人類對探月的熱情和某種期冀。
為什么幾乎所有的國家都在向月球進(jìn)發(fā)探索?月球承載著人類怎樣的期冀?探索科學(xué),探測宇宙,水木長龍與您繼續(xù)我們的探索之旅。
一、月球是空間躍遷的跳板。
人類生活的一切都離不開地球的饋贈(zèng),無論衣食住行,還是能源礦產(chǎn),抑或我們生活所需的其它任何東西。
隨著人類科技的發(fā)展,人類生活水平日益提高,而對地球的索取和污染,也正在逐年增加??v然,人類可以用自己發(fā)展出來的高科技消除污染,而地球的資源卻并非取之不盡,用之不竭的??傆幸惶欤鼤蝗祟愄涂斩鵁o法繼續(xù)滿足人類的予取予求。屆時(shí),人類只能離開祖祖輩輩生存的地球家園,向外太空尋找生存的地方。
無論是人類預(yù)計(jì)的“火星移民計(jì)劃”,還是讓人類心有所動(dòng)的含水量超過地球的“木衛(wèi)三”,如果直接去開發(fā),無論是在人力、物力、財(cái)力上,還是在距離上,都會給人類帶來相當(dāng)?shù)睦щy和壓力。倘若以月球作為向其他星球進(jìn)發(fā)的中轉(zhuǎn)站或跳板,那么就會為人類減去不少的開支,甚至提供便利。
如果在月球上發(fā)展ISRU(資源的就地利用In-situ Resource Utilization)技術(shù),為未來進(jìn)軍遙遠(yuǎn)空間提供資源支持,那么人類在建造第二家園的時(shí)候,就能得心應(yīng)手,早期實(shí)現(xiàn)地球人的全人類移民計(jì)劃。
二,月球上蘊(yùn)藏有豐富的礦藏資源。
從阿波羅飛船以及其它探測飛行器從月球帶回來的樣本分析,在月球的22個(gè)主要月海里,共有約10^10立方千米玄武巖,玄武巖中的鈦鐵礦含量高達(dá)8%~25%,僅按最低含量8%計(jì)算,鈦鐵礦含量便能達(dá)到10^15~1.9×10^15噸。
鈦鐵礦不僅可以冶煉鈦、鐵金屬,而且還能還原出氧氣,并且在冶煉過程中,可與氫發(fā)生反應(yīng)生成水(生產(chǎn)一噸水,只需要大約10噸鈦鐵礦和0.13頓氫氣;而所需要開采的月海巖石,只需要幾百平方米)。如此,人類生存的最基本兩大要素——氧和水——便都有了。這為人類在月球上建造中轉(zhuǎn)站基地提供了生存保障。
另外,月面上還有比較集中的鉻、磷、鉀、釷、鈾以及稀土元素,含量也比較大,也可以成為人類未來在月球建立基地的礦產(chǎn)資源。
三,月壤中的氦-3,是一種廉價(jià)且安全的核聚變原料。
氦-3是氦的同位素,比普通的氦原子核里少一個(gè)中子。用氦-3核聚變發(fā)電,其能源回報(bào)率約為270:1,遠(yuǎn)高于人類目前核電站使用的重核裂變發(fā)電(能源回報(bào)率20:1),以及煤燃燒發(fā)電(能源回報(bào)率16:1)。
令人欣喜的是,月壤中廣泛分布著氦-3,資源總量約有500萬噸。而每千克氦-3進(jìn)行核聚變反應(yīng),所釋放出的全部能量相當(dāng)于1.7億度電。比如,一個(gè)國家每年的用電量約為6萬億度,其中生活用電量約為1萬億度,如果折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的話,分別相當(dāng)于7.368億噸和1.23億噸;而如果都用氦-3發(fā)電的話,一個(gè)國家一年的用電量大約只需要35噸,生活用電量大約只需要6噸就夠了。
氦-3是一種清潔、高效的能源,且成本又低廉,為人類未來在月球建立基地提供了第二大資源保障。
四,人類探測到了月球極地以及遍布月壤中的水冰。
2007年,“嫦娥一號”首次拍下了含有水冰的月球極地撞擊坑的高清照片;
2008年11月,印度“月船一號”探測到了月球南極的沙克爾頓撞擊坑中的水冰痕跡;
2009年10月9日,LCROSS(月球撞擊坑觀測與遙感衛(wèi)星簡稱)探測到月球南極水蒸氣的存在;
2010年,NASA估測,整個(gè)月球表面的水冰含量至少有6億噸之多,大多混雜在撞擊坑底部的月壤中。
2011年,“阿波羅17號”帶回的月巖樣本中,發(fā)現(xiàn)其中含有少量的水。
地球上約有四分之三的面積被水覆蓋。在太空遙望地球,地球是一顆藍(lán)色的星球,而這美麗的藍(lán)色,正是來自于地球的海洋。哪里有水,哪里就有生命。如果一個(gè)人一個(gè)月不進(jìn)食,在有水的情況之下,依然可以存活。如果一個(gè)人滴水不進(jìn),往往挺不過三天。由此可見,水對我們的生命是何其的重要。
幸運(yùn)的是,人類在月球上探測到了水的存在,這就為人類未來在月球建立基地提供了最基本的生存保障。
五,月球的低重力為采礦提供了方便。
月球上的重力只有地球的六分之一。這對月球開采工作,提供了諸多便利——只需要簡單的機(jī)械就可以進(jìn)行開采,搬運(yùn),組裝。低重力對建筑材料的強(qiáng)度要求也會大大降低,而且,即使出現(xiàn)坍塌事故,對人造成的傷害也不會很大。
其次,如果在月球上發(fā)射超載運(yùn)輸火箭,比起在地球上直接發(fā)送,會節(jié)省不少的燃料。
更為重要的是,很多特殊材料以及仿真制品,只有在低重力的條件下才能進(jìn)行生產(chǎn)。
六,月球有著穩(wěn)固的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。
目前的月球不像地球那樣,有著不可精確預(yù)測的地震、火山爆發(fā)等地質(zhì)活動(dòng),而是幾乎沒有任何地質(zhì)活動(dòng)。這就為人類在月球建立基地,提供了安全保障。
另外,月球也是一個(gè)無磁場,無污染,超高真空的地球衛(wèi)星。如果未來人類想要在太空建立永不墜落的天文臺,選擇月球作為空間站,是一個(gè)絕佳的天然環(huán)境。
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