漫话太阳风

尹怀勤

2月21日媒体报道，美国研究称可借助太阳风在月球上制造水。那么，什么是太阳风，利用其在月球上造水有何意义呢？

威力强大的太阳

大家都知道，太阳是银河系中的一颗恒星，吸引着多个天体如行星等围绕着它运转，形成单个恒星系统。地球就是太阳系的八大行星之一，人类的繁衍生息都离不开太阳供给的能量。了解和认识包括太阳风在内的能量情况，对提高人类的生活水平和科技能力都大有帮助。

太阳的直径是地球直径的109倍，体积是地球体积的130万倍，质量是地球质量的33.3万倍，也是太阳系八大行星和矮行星、冥王星质量总和的745倍。由此可见，整个太阳系的质量有99.86%都集中在太阳身上。太阳是个灼热的气体球，平均密度并不高，只是地球密度的1/3.91。太阳位于太阳系的中心，八大行星、两颗矮行星、多颗彗星以及数以万计的小行星等都围绕着它在不同轨道上运行，按照它的引力所规定的线路万古奔波，转动不息，没有丝毫的怠慢和停歇。

太阳没有固态的星体和核心，从里到外全由内部和大气层两大部分炽热的气体组成。太阳内部由内至外分为核心、中介层、对流层三部分。太阳中心温度很高，可达1500万度以上，压力达3000亿大气压，又有大量的氢，为热核反应创造了条件。4个氢核聚合在一起形成1个氦核，或者说由4个氢原子聚变为1个氦原子，即为热核聚变，并释放出数量大得惊人的能量。l克氢聚变成氦时释放出的热能，可把1500吨的水从O℃加热到1000C。每秒有6亿～了亿吨的氢发生核聚变反应，产生的能量相当于1OOO亿颗百万吨级的氢弹同时爆炸。太阳含有1560亿亿亿吨的氢，全部进行核聚变，可维持800多亿年的热核反应。人类只需研究如何更多地利用太阳能，而无需忧虑其何时枯竭。

什么是太阳风

太阳不仅把它的光和热以电磁辐射的形式不停地向太空发射，同时还不断地以200～800千米/秒的速度喷出高温带电粒子流，形成吹遍整个太阳系空间的强劲的超音速气流，即太阳风。

它与来自宇宙深处的宇宙线一起充满整个行星际区域，时刻不停地冲击着每个行星，并与行星磁场、外层大气发生作用，在行星周围形成磁层、辐射带、电离层以及极光、弓形激波等。太阳风虽然十分稀薄，但它刮起来的猛烈劲，却远远胜过地球上的风。在地球上，12级台风的风速是每秒32.5米以上，而太阳风的风速，在地球附近却经常保持在每秒350～450千米，是地球风速的上万倍。

太阳风的扰动也会引起地球电离层扰动，以致发生磁暴，影响地球上的短波通信及人造卫星的正常运行，甚至会影响地球气候的变化。由此可见，太阳风是日地关系中的重要媒介，是太阳对地球影响的主要传递者，值得研究和关注。

太阳风的主要成分是质子和电子，还有少数是氢原子核等，其密度虽低，但还能和地球的磁层相互影响。地球的南北极两个地区磁场强度较弱，其高层大气受到太阳风的轰击后会被电离，发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光。挽句话说，没有太阳风，地球两极上空也就不会出现极光景象。

人类巧用太阳风

面对地球上的繁荣景象，我们在感谢太阳送来的光和热的同时，又不能不惋惜更大量的太阳能在漫无边际的星际空间散失掉了。有鉴于此，在探测研究太阳的同时，大力开发和利用空间太阳风等能量是人类当前的一项重要任务。

美国国家航空航天局于2月20日发布新闻公报说，研究人员利用计算机程序，模拟了太阳风冲击地球卫星、月亮表面时发生的化学反应，发现借助太阳风有望在月球表面制造水，这将为未来建立月球基地提供便利条件，充分发挥地球卫星的作用。目前世界上各航天大国都打算在月球上建立科研基地和用航天器载人登月，如果实践证明太阳风和月表物质真的能够用来制造水，那将对未来的深空探测具有重要意义。

因为水不仅可以解决航天员在月球和往返其他天体时在飞船上的饮水以及种植粮食、蔬菜等用水问题，以减少携带的物资，而且可以分解成氢和氧两种物质，分别制冷成为液氢和液氧，用作发射火箭的常用推进剂。月球上的引力仅为地球的1/6，向其他天体发射探测器或载人飞船所用的运载火箭的推力比地球上发射时要小得多，可以大大降低费用、节约成本，是理想的空间星球站。

同时，造水成功还可以促使人类尽早地在月球上建成具有一定規模的住人基地并不断扩大其规模，同时建立起月一地运输线，把月球上的重要能源资料氦3和贵重金属钛等开发出来，运回地球，供人类使用。