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五、重登月球的宏伟目标

就像哥伦布的第四次航海没有给新大陆的探索画上句号一样,“阿波罗”计划也未能使人们对月球的探索就此止步。“阿波罗”宇航员在月球上留下了国旗和足迹,然而他们留下了更多的棘手的难题。人类应当重新回到月球上去探索。

1.重回哈德利山谷

许多科学家想再回到“阿波罗”15号着陆点哈德利山谷着重考察那里的雨海。这是一个直径为700千米,深20千米的盆地,它可能是40亿年之前一颗直径只有几十米的小行星撞击月球形成的。科学家们估计雨海边缘的横断面能够揭示雨海形成之前月壳的垂直结构。

一些科学家已经制定了一个环绕雨海的4000千米的考察计划。这个计划要对29个关键地点下面的岩石进行取样,要寻找雨海形成前的火山岩,这种岩石中可能含有丰富的钾和地球上的稀有元素。还希望在那里找到掩盖在熔岩流下面或撞击后溅射出去的古老的月球土壤,它们将为太阳系形成初期的活动情况提供有力的证据。

对哈德利山谷的考察还有助于揭示月球最近火山活动的一些细节,在那里还可以绘制相当大范围内的环形山图,并进一步推断在月球的历史上是什么天体撞击了它。

2.建立月基天文台

一些科学家希望能在月球上建起大型天文台,即月基天文台,安装在那里的望远镜则称为月基望远镜。月球具有十分优越的天文观测条件。

月球上没有大气,在那里可以对天体作全波段观测。由于月球的重力只有地球的六分之一,而且月球上永远没有风,因此在月球上建造巨型望远镜及其观测室要比在地球上建更方便更经济。月球的地质活动比地球平稳得多,月震活动只有地震活动的一亿分之一,对望远镜的观测影响很小,尤其对基线很长的光学、红外和射电干涉系统,更是至关重要的环境条件。地球自转较快,地球上的昼夜交替为24小时,使人们无法长时间地跟踪观测同一个天体,月球的自转周期与公转周期相同,月球上的每个白天和黑夜几乎都有地球上的两周长,因此在月球上可以连续不断地对同一天体进行300 多个小时的观测。与失重状态下的空间望远镜相比,月基望远镜是建在月球这个直径为3476 千米的巨大而稳定的“观测平台”上。技术人员到现场安装、维修望远镜以及解决它们的跟踪、指向等问题,都比空间望远镜容易得多,也经济得多。

3.月球开发的美好前景

地球上有限的煤、石油等资源总有枯竭的一天,其它能源的开发成为人类社会发展必须加快解决的问题。人们对目前地球上的核电站虽然忧心忡忡,害怕发生像切尔诺贝利那样的事故,但是仍然在不断建设核电站。这种由原子核的裂变产生能量的方式有很强的放射性污染,要加以特殊的防护。在太阳上发生的由氢核聚变为氦核产生能量的方式虽没有放射性污染,但发生这样的聚变需要几百万度的高温,目前在地球实验室还做不到。但是,有一种聚变的核反应不需要高温,放射性污染极小,那就是由氢的同位素氘和氦的同位素氦-3 的聚变反应。氘(21H)比氢的原子核多了一个中子,氦-3(32He)则比氦核少了一个中子。在地球上的海水中蕴藏着不少氘,但是没有氦-3。月球上却有不少氦-3元素。据估计,在月球上至少有71.5万吨氦-3。虽然月球上还有许多矿藏很丰富,但也许只有氦-3是值得开采的。

4.在月球上建设人类能居住的城市

地球上的人口越来越多,不过还不至于拥挤到没有地方居住。但在月球上建立天文学、高能物理学、生物学的研究基地,探索外层空间的中继站,旅游项目等,都具有很现实的吸引力。这些也都需要解决人的居住条件问题。

现代高科技的发展提供了人类开发月球的可行性。人们原来以为月球上没有水,也没有空气,人们生活所必需的一切都必须从地球上运输到月球上,这样的耗费实在太大了。美国1994 年发射的绕月飞行的“克莱门汀”号飞船发回的信息说明月球南极附近的一个盆地中可能有冰存在。有冰就是有水。所以这个消息在世界上引起很大轰动。为了证实月球上是否真的有水存在,美国于1998年1月专门发射了一颗“月球勘探者”号探测器。它发回的最新数据表明,月球两极存在着冰冻状态的水,估计有60亿吨,可供4万人生活100年。如果月球上真的有水,不仅能解决人在月球上的生活用水,发展月球农业,还可以用水来制造氢和氧。设想中的月球城将由一个坚固的外罩来防护流星、陨石的袭击,来调节太阳光线入射的多寡使月球城中保持一定的温度(图3-17)。美国、日本、欧洲的航天部门纷纷提出了自己的探月计划和建立月球基地的设想,我国的探月计划也已付诸实施。早期探月是开拓性的探索,并且美苏出于政治需要而相互竞争。而当前的探月计划虽然仍有竞争,但合作的气氛很浓。人类可望在2015年左右重返月球,用8~10年建成初级基地,逐步发展月球工业、农业,再用10年建成永久性的月球基地。到那时,人类到月球上去旅行也会美梦成真了。

图3-17 未来的月球城市设想图

思考和复习题:

1.试评述明朝的万户乘坐用火箭捆绑的“飞天椅”升空事件的意义。

2.简述我国宇航科学的发展。

3.简述月球探测的主要结果。

4.试评述“阿波罗计划”实现人类登月的意义。

5.你对人类开发月球的前景有什么看法? mUDBOHw92jpO0DOVWxExlx5WGQSQVIwPaGtdnEDYg/mLtJesJ/E+FQTOZ/MVo9Tr

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