顏士州
2023年5月30日,備受矚目的神舟十六號(hào)載人飛船飛向浩瀚無(wú)垠的太空,引起了國(guó)內(nèi)外的高度關(guān)注,這意味著中國(guó)太空研究項(xiàng)目走向成熟。未來(lái)的登月計(jì)劃也是指日可待,預(yù)計(jì)我國(guó)將在2030年前實(shí)現(xiàn)中國(guó)歷史上首次“載人登月”。
早在1969年7月,3名美國(guó)宇航員登上一艘宇宙飛船,他們?cè)谔罩卸冗^(guò)了4天的旅途生活,最后登上了月球,人類終于在探索宇宙的偉大事業(yè)中跨出了一大步。
踏上月球,不僅僅使人類了解到月球是一個(gè)沒(méi)有水,沒(méi)有空氣,沒(méi)有風(fēng)雨,沒(méi)有任何生命的死寂世界,更重要的是讓人看到了人類的力量和智慧,看到了探索其他星球的光明前景。
今天,我國(guó)科學(xué)家又在著手準(zhǔn)備第二次征服月球,計(jì)劃在月球上建筑一座永久性基地。
為什么要重返月球
50多年前美國(guó)人登上月球,雖然具有重大的科學(xué)意義,但是其主要?jiǎng)恿κ莵?lái)自政治和軍事的需要;而人類重返月球的意義卻要比這積極得多、深刻得多:月球基地將能更好地為人類未來(lái)的發(fā)展服務(wù)。
重返月球,讓我們能跳出地球,在月球基地上對(duì)地球重新進(jìn)行認(rèn)識(shí)。俗話說(shuō):“不識(shí)廬山真面目,只緣身在此山中?!被蛟S,在月球上觀測(cè)人類祖祖輩輩居住的“搖籃”—地球,會(huì)更真切、更透徹。
重返月球,或許是人類離開(kāi)地球邁出的第一步。眾所周知,今日的地球已是災(zāi)難深重、危機(jī)四伏,人類正面臨著人口爆炸、環(huán)境污染、資源短缺、臭氧層減少等種種危機(jī),解救人類的辦法之一便是向空間發(fā)展,月球則是最近的一站。
重返月球,是人類的愿望,也是人類力所能及的目標(biāo)。人類的科學(xué)技術(shù)發(fā)展到21世紀(jì),已經(jīng)具備了進(jìn)入空間的能力,開(kāi)發(fā)空間是必然的發(fā)展,月球是地球的近鄰,自然是最便捷、最經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)場(chǎng)所,它上面有不少資源值得開(kāi)發(fā)呢!
重要的科研場(chǎng)
人類去月球建立基地,究竟有什么用呢?科學(xué)家回答:“月球基地可是我們重要的科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所!”
由于地殼運(yùn)動(dòng)、人類活動(dòng)及氣象銷蝕的作用,地球早已面目全非。與此相反,月球則仍然保留著它本來(lái)的樣貌,研究月球?qū)⒂兄谖覀兞私獾厍虻脑紶顟B(tài)和遠(yuǎn)古時(shí)期。
由于月球自轉(zhuǎn)速度小,月震也很弱,沒(méi)有人造的發(fā)光物體和無(wú)線電波干擾,沒(méi)有塵埃污染,沒(méi)有云霧遮擋,沒(méi)有大氣散射,這樣的環(huán)境可以大大提高天文觀測(cè)的能力和效果,中微子、引力波等宇宙中的奇異現(xiàn)象更容易被探測(cè)到,這當(dāng)然是天文學(xué)家絕妙的天文觀測(cè)基地!
由于月球沒(méi)有大氣掩蓋,直接承受太陽(yáng)的輻射,沒(méi)有磁場(chǎng),沒(méi)有振動(dòng)影響,真空度比航天站上還要高100萬(wàn)倍,因此,可以成本低廉地實(shí)現(xiàn)地面上或航天站上不易實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模物理和化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)。例如帶電粒子加速和超高速碰撞實(shí)驗(yàn)、核聚變研究等等,它是一個(gè)名副其實(shí)的巨大的天然物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
由于月球表面沒(méi)有有機(jī)物的存在,這讓科學(xué)家在進(jìn)行生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)發(fā)生混入或測(cè)定錯(cuò)誤等方面的問(wèn)題。因?yàn)槭钦婵?,?xì)菌等實(shí)驗(yàn)用的微生物根本不會(huì)擴(kuò)散,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較安全,是理想的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。
人類的第二故鄉(xiāng)
建立月球基地,最終使它成為一個(gè)自給自足的獨(dú)立世界,這將使我們?nèi)祟悡碛械诙€(gè)故鄉(xiāng)、第二個(gè)生存領(lǐng)域。即使地球?qū)?lái)有了不測(cè)之虞,人類仍然可以在月球上保存自己的歷史和科學(xué)文化,不會(huì)出現(xiàn)“白茫??臻g真干凈”的局面。而且,與此同時(shí),人類也將重新寫下月球的歷史,在月球上發(fā)展科技、繁榮文化、延續(xù)生命,使月球真正成為人類賴以生存的場(chǎng)所。
未來(lái)的月球基地將是制造和發(fā)射宇宙飛船、宇宙探測(cè)器的重要場(chǎng)所,因?yàn)樵虑蛏系闹亓χ皇堑厍蛏系?/6,發(fā)射航天器所需要的能量自然要比地球上少得多。目前,月球巖石中已有豐富的氧元素,如果能在月球兩極地區(qū)找到冰,就可以制造氫。這樣,月球基地又可以成為航天推進(jìn)器的能源供給基地了。
月球上太陽(yáng)能的利用率是地球的1.5倍,直接利用太陽(yáng)光的熱交換,可達(dá)到200℃~600℃的高溫,如果用拋物面反射鏡聚集太陽(yáng)光,則可達(dá)到熔煉礦砂的1500℃的高溫。因此,月球基地上的太陽(yáng)能電站可提供充足的能源。
在月球基地上生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅可用于建造航天站及其運(yùn)輸系統(tǒng),甚至可以供應(yīng)地球??茖W(xué)家預(yù)言,如果把地球上的科學(xué)技術(shù)引入資源豐富的空間,大約只需100年時(shí)間就可能解決地球上人類面臨的資源和人口危機(jī)了,這多么吸引人??!
建設(shè)月球基地
人類要在遠(yuǎn)離地球40萬(wàn)千米的月球上建設(shè)第一座真正的“城市”,首先要解決的難題是建筑材料供應(yīng)問(wèn)題??茖W(xué)家利用月球自身的塵埃制造水泥的方案已經(jīng)通過(guò)了。這可是一件大事,因?yàn)檫@一方案如果可行,就可以不用以過(guò)高的代價(jià)通過(guò)宇宙飛船把成千上萬(wàn)噸水泥和水從地球運(yùn)往月球了。須知,從地球到月球,1噸水泥的運(yùn)價(jià)便要數(shù)千萬(wàn)美元呀!
美國(guó)科學(xué)家利用50多年前由阿波羅宇航員從月球帶回來(lái)的40克塵埃制造出了一種特殊的水泥,這種水泥具有抗原子輻射和防水性能。此外,還有許多材料都可用于月球基地建設(shè)。例如以二氧化硅為基礎(chǔ)的產(chǎn)品或合成材料。為了解決月球上無(wú)水、無(wú)大氣層這一技術(shù)難題,科學(xué)家研究出了自動(dòng)攪拌水泥用水量少的新工藝。月球表面是由鐵氧化物和鈦組成的,當(dāng)它加熱至800℃時(shí),就會(huì)出現(xiàn)氫的化學(xué)反應(yīng),分解成為鐵、鈦和水蒸氣,利用潮濕水泥和金屬就可以制成鋼筋混凝土了。
隨著新一輪探月熱潮的展開(kāi),盡管各國(guó)都拿出了自己的登月計(jì)劃,然而最有實(shí)力還是中國(guó)和美國(guó)這兩個(gè)國(guó)家。美國(guó)科學(xué)家計(jì)劃建造的第一個(gè)月球建筑物高為20米,直徑為40米。如果全部依靠地球,就需運(yùn)往月球1000噸水泥、330噸水和300噸鋼筋;如果就地取材,僅僅需要200噸機(jī)械,其中包括100噸鉆探設(shè)備和5噸交通運(yùn)輸工具,運(yùn)輸成本可以降低很多,而且這些機(jī)械還可以在月球上另作他用。
月球是全人類共同所擁有的,讓我們每一個(gè)人都關(guān)心月球的開(kāi)發(fā)和月球基地的建設(shè)吧!