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兵在掌上阅 亮剑弹指间

人类为什么要探月


■庞之浩

嫦娥四号传回世界首张近距离拍摄的月背影像图像。此图片为嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的着陆点南侧月球背面图像,巡视器将朝此方向驶向月球表面。新华社发(国家航天局 供图)

1月3日嫦娥四号成功着陆在月球背面预选着陆区,并通过“鹊桥”中继星传回世界第一张近距离拍摄的月背影像图,拉开了我国年度探月大戏。这是人造探测器首次在月球背面软着陆,具有重大的科学和工程意义。今年我国还将发射嫦娥五号采样返回器。此外,印度、以色列和日本也计划在今年发射月球探测器,人类将再次掀起探月热潮,了解这颗距离我们最近的行星。

经过20多天的太空飞行后,嫦娥四号于1月3日着陆于月球背面预选着陆区——月球南极-艾肯盆地内的冯·卡门撞击坑,成为世界第一个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。1月3日晚间,嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离,玉兔二号巡视器(月球车)驶抵月背表面,在月背留下第一道痕迹。

至今,全球已发射130多个月球探测器,并有12名航天员登月进行实地考察。人类为什么要耗费巨大的人力、物力和财力进行探月活动?大量实践和研究表明,月球探测活动在科研、能源、技术、经济和政治领域都具有重要意义,对人类社会发展将产生重要推动作用。

其一,月球是研究地球起源与演化的“最佳标本”。

月球几乎没有大气和地质活动,岩石受损程度小,在那里研究月球岩石相当于研究地球39亿~40亿年前的标本。探索月球可了解许多地球早期信息,如地壳和地表等,有助于人们认识生命、地球、太阳系以至整个宇宙起源和演化的历史,了解空间现象和地球自然系统之间的关系,并由此认识人类在宇宙中的位置和作用。另外,在月球上建立多学科实验室可以对月球进行全面研究。如果月球实验室与地球上的科学设备并用,还能对地球进行全球性研究,使人们从独特的角度对地球进行全面、深入了解。

月球表面具有高洁净和弱重力特征,这对天文观测来讲是无与伦比的条件。在月球上建立大型月基天文台和其他科研基地,比在地球上更方便,加上月球的地质活动比地球弱得多,对望远镜的观测影响很小,这对天文观测来说尤为有利。

其二,通过探月工程可推动相关科研和产业发展。

探月是一项十分复杂的系统工程,通过开发复杂的探月科学技术,可以带动和促进基础科学研究和高科技的快速发展,并推动多学科交叉、渗透、共同发展。在这方面,人类早有收获。

上世纪六七十年代,美国通过实施“阿波罗”载人登月工程,带动了超高强度和耐高温材料、新型计算机、遥控作业等一大批高科技工业集群的发展。后来,该工程的人工智能、机器人和遥控作业等许多技术成果陆续转为民用,促进了科技与工业的整体发展与繁荣。20世纪末的10年,美国能够持续保持高速增长,很大程度上得益于“阿波罗”载人登月工程派生出的约3000种应用技术成果在经济领域的广泛应用。美国领先于世界的信息、生物、新材料等高新技术,很大部分来自对探月技术的消化、优化和二次开发。

其三,探月可以为人类开发利用月球资源做准备。

月球上蕴藏着大量的自然资源,已知有100多种矿物,其中有5种地球上没有。月球上有丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、钠、钾、镍、铬、锰等矿产,仅月海玄武岩中就含有可开采钛金属至少有100万亿吨。

由于月球没有大气层,所以月球表面的月壤中有大量通过太阳风吹来的氦-3,这是一种安全、清洁又高效的核聚变发电燃料,用它进行核聚变发电可提供便宜、无毒和无放射性的能源,被科学界称作“完美能源”。目前据保守估计,月壤中有100万吨氦-3,用来发电可满足地球1万年的能源需求。正因如此,月球被誉为21世纪的“波斯湾”。

此外,大量探测表明,月球两极有大量的水资源,引力只有地球的1/6。未来,随着人类利用月球资源能力的提高,月球有望成为人类飞向火星、开展深空探测的一个天然航天港。一方面,月球上的水资源可以为航天员提供月面生存需要,同时,还能分解成氧和氢,转化为探测器的燃料。另一方面,将月球作为深空探测的前哨或中转站,载人飞船或空间探测器只需很小的推力,就能摆脱月球引力前往其他星球。据一份报告称,如果将月球作为载人火星探测项目的中转站,每年能够节省大约100亿美元的开支。

最后,探月工程是一个国家综合国力的重要体现。

对于任何一个国家来说,通过实施探月工程,都可以激发民族自豪感,增强民族凝聚力。

进入21世纪以来,随着科技和经济的飞速发展,越来越多的国家开始研制和发射月球探测器,并取得大量科技成果。至今,我国已先后发射嫦娥一号、二号绕月探测器,嫦娥三号、四号落月探测器,再入飞行返回试验器。未来我国还将发射嫦娥五号、六号月球采样返回器等月球探测器,期待探月工程取得更多成果。

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