2013年12月12日 星期四
未来月球基地或在月北极

  12月2日,我国用长征3号乙改进型运载火箭成功发射了嫦娥3号落月探测器,它将首次实现我国对地球以外天体的软着陆及巡视勘察任务,掀起新的一股“探月热”。

  人类的探月可分探月、登月和驻月三大步。人类已经成功实现了载人登月,那么,要实现人类长久驻月——打造月球基地的目标,还需要克服什么样的问题和障碍?这样的目标又有什么样的意义?

  有水、有阳光、便于着陆

  月球基地选址要综合考虑利弊

  月球虽然很大,但不是什么地方都可以建立基地的,所以首先要通过发射多个绕月探测器对月球进行全面了解,为月球基地初步选址;然后用月球机器人对所选地址进行实地详细考察。

  虽然以往曾进行过大量的月球探测,掌握了不少有关月球的资料,但要建设月球基地仅靠这些资料仍然不够。例如,对月球的两极地区,特别是月球的背面,人类就了解得不多。水是基地选址的重要条件,但根据目前的了解,只有在月球两极终年不见阳光的地方存在丰富的水冰。

  2009年6月18日,美国用宇宙神5号火箭一举发射“月球勘测轨道器”和“月球坑观测与感知卫星”两个月球探测器,其中“月球勘测轨道器”运行在距月球表面约50千米的圆形月球极地轨道,分辨率优于1米,用于为建造月球基地选址;“月球坑观测与感知卫星”通过撞击月球南极卡比厄斯月球坑,发现月球上存在水,而且不是一星半点。美国还在2011年发射了“月球重力恢复和内部实验室”,2013 年发射了“月球大气和尘埃环境探测器”,对月球进一步勘探。

  根据月球基地的不同用途,其选址的标准和要求也不同。如果在月球建立能源基地,应根据月球能源的分布情况来选择;如果在月球建立科研基地,可在月球的背面选址,那里不仅没有大气层、任何震动、磁场,而且没有地球无线电波的干扰,很适合进行天文观测或其他科研,再有,月球的1天相当于地球的约28天,所以可以长时间连续观测或开展其他科学研究。但这会带来与地球上飞行控制中心的通信联系方面的困难,要依靠月球中继卫星传输数据,因此需要权衡利弊、综合考虑。

  简言之,月球基地选址有两个基本要求:充足的阳光和储存着丰富的水冰。从目前来看,在月球两极建基地比较好,因为那里地势比较平坦,有利于登月球飞船的起飞和着陆;月球南北两极有一些区域接近于在太阳的永久照射之下,而在太阳照不到的地方又有水冰存在。

  由于月海多集中在月球北极,在月球南极月海不多,因此把月球基地建在月球北极的可能性很大。  

  延伸阅读

  建月球基地有什么用?

  优质的科研平台

  月球是研究地球的宝地。由于月球几乎没有大气和地质活动,岩石受到的损坏不大,在那里研究月球岩石相当于从研究地球39亿~40亿年前的标本入手,所以月球是研究地球起源与演化的最佳“标本”。

  月球没有大气层,没有全球性的磁场,内部能量已近于衰竭(月震释放的能量仅相当于地震的1亿分之一),月球背面不受地球无线电波干扰,表面还具有高洁净和弱重力的特征。这些特征对天文观测来讲无与伦比,所以很多天文学家都向往能在月球上建起大型月基天文台。这次嫦娥3号在世界上首次使用的月基光学望远镜实际上就是一个无人月球天文台。

  丰富的能源宝库

  月球还有可能在将来成为人类的能源基地。通过实施阿波罗登月工程发现,在月球表面含有大量的氦3,大概有100万吨至500万吨,而这种在地球上很难得到的物质是清洁、安全和高效的核聚变发电燃料,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”,所以月球已被誉为21世纪的“波斯湾”。为了降低成本,不少国家设想直接在月球上建造核电站,电站发出的巨大电力除供月球基地使用外,还将通过激光或微波输送到位于近地轨道上的能量中继卫星,再由中继卫星以激光或微波形式传送给地球。

  也有人提出在月球上建太阳能基地。因为月球表面几乎没有大气,太阳辐射可以长驱直入。另外,月球很容易满足用目前光电技术进行太阳能发电需要占用大片光照充足土地的要求。这也需要解决无线输电的难题。

  另外,月球上还蕴藏有丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰等矿产,其中有5种是地球上没有的。 

  理想的中转基地

  有人将月球比喻为地球的第八大洲,月球上拥有相当于亚洲那样大的广阔月面,还有很多其他用途,例如:利用月球比地球稳定得多,并拥有弱重力、高洁净的特殊自然条件和自然环境,能制备一些昂贵生物制品与特殊材料等。

  月球可作为理想的星际飞行中转站。月球的引力只有地球的1/6,所以逃逸速度要比地球小得多,每秒只有2.4千米,飞船携带有效载荷脱离月球飞向太空,要比携带同样重的有效载荷离开地球容易得多。

  《北京日报 》2013.12.4文/庞之浩

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