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人类为何重返月球

发布时间:2020-07-13 14:06:08 阅读: 来源:塑料盒厂家

对普通民众来说,航天工程在短时间内不会直接解决我们“吃什么、穿什么、用什么”的问题,但技术的发展却为此提供了强大的后盾。

——中国月球探测工程首席科学家 欧阳自远

20世纪六七十年代,全球经历了第一次探月热潮,1969年7月,美国“阿波罗11号”飞船实现了人类登月梦,是月球探测最辉煌成果。1994年,美国的克莱门汀号探测器发射升空,首次获得了月球上可能存在水的证据,人类又一次将目光投向了这颗与地球相守了数十亿年的星球。全球开始第二轮月球探测热潮,日本、欧洲、中国和印度成为月球探测俱乐部成员。

2日凌晨,肩负“落月”任务的嫦娥三号在中国西昌卫星发射中心发射,预计于本月14日实现探测器着陆,随后完成嫦娥三号最重要的科学任务:观天、看地、测月。“探月”将对百姓生活产生什么影响,是否能改变我们的衣食住行?

监测环境“太阳耀斑”早知道

航天科技集团空间技术研究院研究员庞之浩介绍,嫦娥三号探月主要承担三项任务,月表形貌与地质构造调查;月表物质成分和可利用资源调查;地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

这三项科学任务和百姓生活也是相关的。例如首次在月球上应用的极紫外相机,将对地球等离子体层的整体变化进行监测,反映地球空间环境变化。比如,太阳耀斑爆发就会对地球空间环境产生影响,在地球空间轨道上运行着遥感卫星、通讯卫星等应用卫星,这些卫星与人们生活的关系非常密切,所以确切地说这种影响是间接的。

据资料记载,1859年曾经发生过一次非常强的太阳爆发,地磁的指数变化缩小了三分之二。假如今后再次发生这样的太阳爆发,所有的卫星都将失效,卫星通讯会中断,依靠GPS来定位的船舶、飞机可能会相撞。

探月新材料用于机器人制造

庞之浩介绍,美国阿波罗工程研制过程中产生了3000多项新技术,其中有1000多项已经转为民用,涉及很多行业,比如商品的条形码技术、旅游鞋气垫技术,重症监护室技术,彩超等。

就我国而言,新中国成立以来我国研制出了2000多种新材料,其中80%是在空间技术的引领下研制完成的,航天部门对材料的要求高,所以引领了材料技术的研制。比如太阳能热水器就应用了航天航天隔热技术来进行保温。

对于嫦娥三号此次探月来说,月球上温度变化很大,要求材料轻型、对温度耐受力强,所以一些新型材料也可转移到民用。例如嫦娥三号中用到的新材料、遥操作技术未来都可以转移到智能机器人、汽车制造等方面。

此外,月球环境高洁净、微重力、无污染、没有磁场和大气,适合开展物理和生命科学实验。除天文观测外,中国月球探测工程首席科学家欧阳自远表示,这种环境可以生产一些地球上无法生产的东西,比如昂贵的生物制品、药品以及很多特殊材料。

月球“完美能源”够用1万年

月球上特有的矿藏和能源,是对地球资源的重要补充和储备,对人类社会的可持续发展具有深远影响。

欧阳自远说,这次在月球车上放了很多仪器,有一样东西前人没有做过:在月球车底下放了一台雷达,发射雷达波到月亮的地底下。它有波段,一个是测20米深那一段的土壤层结构;另一个波段是测100米深月球上部的结构。月球车可以一边走一边测,也就是“测月”。

科学考察探明,月球上已知矿物有100多种,其中有5种地球上没有。月岩中还含有大量的铝、镁、钙等,在月壤中氧的含量占到40%。值得一提的是,月壤中还含有地球上少见的氦-3。庞之浩介绍,氦-3是氦的同位素,它能在核聚变反应中释放巨大能量,而且几乎不产生放射性污染,被认为是21世纪人类的完美能源。

据估算,100吨用于核聚变发电可以保证地球一年的能源需求,月球上蕴藏的氦-3大约为100万吨到500万吨,所以可供人类使用1万年以上。另外,月球上有丰富的矿藏,这次探测月面物质成分和可利用资源,将让我们在未来有可能在月球上建能源基地和资源基地。

同时,月球上太阳辐射每年可产生12亿千瓦的能量,在月球建太阳能发电站也可能成为获取新能源的途径。

释疑

载人航天技术更易于转民用

航天工程分为三大方面,载人航天、人造地球卫星和空间探测。探月属于空间探测的范畴。

与载人航天相比,空间探测的距离更远,环境更加恶劣,由于目前是无人探测,所以更注重在材料和遥控等方面的技术开发。而载人航天因为有航天员,要多出航天员系统和着陆场系统,航天员的技术可以更直接的转移到衣食住行等民用领域。所以空间探测的民用很多是间接的,载人航天更为直接。(新京报,记者 闫欣雨)

共同应对太空威胁

科学技术的高速发展,给人类带来了福音,也带来了一些未知或无法预估的挑战,这其中就包括来自太空的威胁。

能给人类带来巨大恐慌和灾难的太空威胁,当属自然天体与地球可能发生的碰撞。事实上,这离人类并不遥远。例如,近日科学家预测,在2032年前后可能有小行星撞上地球;又如,今年2月在俄罗斯车里雅宾斯克发生的陨石坠落事件。

虽然一些报道有夸大危险之嫌,但对此绝不能轻视。通常,这种较大规模的碰撞发生的频率较低,一般几十年才有一次,但它对人类社会可能造成的损失十分巨大。在过去15至20年间,专家学者、政治家乃至全体地球居民,开始对小行星和彗星等天体可能对地球构成的威胁给予了更多关注。

太空小型天体与地球的碰撞其实是一种正常的自然现象。每秒钟都会有大量来自太空的微小颗粒冲进大气层;每年都有直径超过1米的天体坠落地球;每隔一二十年就会有直径达到10米以上(例如车里雅宾斯克州落下的陨石)的天体“造访”地球。

而最危险天体的直径能够达到数十米,它的坠落能够将一座大城市夷为平地,甚至可能令一个国家瞬间消失。不过,这样的天体与地球相遇一次,需要数百年的时间。虽然这是小概率事件,但并不能因此低估小行星体对地球的冲撞。为避免天体袭击地球,人类需要采取相应措施以防患于未然。

首先,科学家们需要探测出所有可能威胁地球安全的天体,预测其运行轨道,然后选择其中最具杀伤力的天体,确定其性质、特征,并研究出有效措施防止冲撞,尽可能降低损失。

其次,根据既定的详细计划采取相应对抗措施,现阶段,不同国家分别采取自己的应对措施,例如,美国建立了太空警卫计划,欧盟筹备打造太空态势感知网络,俄罗斯正在准备建立针对太空威胁的联邦计划,中国也有自己的监测危险天体系统等。

此外,还有已经运行了很久的太空探索者协会、B612基金会等机构参与此类研究活动。然而,上述任务的具体落实,是目前全人类面临的难点。

太空威胁是一个全球性的问题,任何天体都不会受国界的限制而准确地落入某个国家,因此,预防太空威胁需要各国进行广泛的合作。近年来,联合国十分重视应对小行星—彗星问题的国际合作,专门成立联合国近地天体行动小组,由欧洲、亚洲和美洲等多国专家参与,完成了多份重要的研究报告。行动小组还于今年初提出建立全球应对近地面天体威胁计划,强调成立国际小行星预警网络的重要性。

目前,联合国正在研究该计划的具体实施,一旦方案通过,各国将定期交换有关太空威胁的信息,合作或参与对方的威胁应对计划。只要能够提前做好预警,人类就有可能成功躲过小行星撞击地球的危险。(人民日报,本文作者系俄罗斯科学院天文学研究所所长、联合国近地天体行动小组成员,记者 林雪丹 翻译整理)

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