人类如何开发月球

○骆昌芹

月球，既美丽又神秘。随着近代航天技术的飞速发展，1969 年7 月20 日，三名美国宇航员乘坐阿波罗11 号宇宙飞船，首次登上了这颗以前人类可望而不可及的星球，从而揭开了人类认识月球的新篇章。今天，科学家抬头望明月，低头思索的正是怎样去开发月球，让月球为人类造福。

月球发电站

长期以来，人们就梦想着到太空去采集太阳能，将它转换成电力，再传送到地面上，以解决人类面临的能源危机。空间采集太阳能具有无可比拟的优越性：太空没有云层和雨雾，不分昼夜和四季，日照充足且稳定，在高真空、微重力的太空环境中，对发电设施的强度要求也比较低。

今天，随着空间技术的进步，科学家已有可能利用装在同步卫星上的太阳能电池来采集空间太阳能，再将所得电能转换成波长极短的微波，向地面传送（实验表明，微波穿越大气层时的能量损失仅2%）。20 世纪90 年代，美国科学家曾建议，可以将空间太阳能电站建到地球天然的卫星——月球上。虽然月球对地平均距离达38 万千米，相当于同步卫星对地距离的10.7 倍，但月面幅员辽阔（总面积达3 800万平方千米），可供大量铺设太阳能电池板，而这些电池板以及电站其他设备可以由航天飞机分批运往月球，再就地组装。

科学家计划在月球表面开辟12 块场地，每块场地的面积相当于10 万个足球场之和，上面铺满太阳能电池板。它们获得的电能先转换成微波束，通过巨大的微波发射天线，向地面传送；地面站的微波接收天线收到后，再将它转换成民用电，供用户使用。为了防止高强度的微波辐射伤害人体健康，科学家也考虑了万无一失的安全措施：借助先进的自控技术确保微波束严格对准地面接收天线场，其泄漏量每平方厘米不超过10 毫瓦（即微波炉的国际安全标准）。至于过往的飞机，由于金属机壳能阻挡微波透过，且飞机飞越微波束的时间极为短促，所以也是安全的。

为了月球发电站的建造和日常维护，大约需要4 000 名宇航员轮流到月球上工作，全部费用估计高达上万亿美元。但一旦建成启用，20 年内就能取得经济效益。

月球天文台

20 世纪30 年代，美国青年无线电工程师卡尔·央斯基在研究无线电通信中夹杂的各种干扰信号时，收到一种来自太空的射电信号。这一偶然的发现为人类打开宇宙奥秘之门提供了一把钥匙，它促使科学家们竞相研究射电天文望远镜，通过接收天体辐射的电信号来观测宇宙。

然而，由于受到地球大气层、云雾、尘埃的遮挡，以及地表空间各种无线电波的干扰，光学望远镜和射电天文望远镜的视野和分辨力都大打折扣。为此，科学家尝试将天文望远镜搬到大气层外面的太空中去。美国就先后发射了多颗天文观测卫星，如γ 射线天文台、X 射线天文台、轨道太阳观测台等。1990 年4 月，美国又发射了10 吨重的哈勃空间望远镜。这座望远镜虽因设计不善而故障频发，但还是观测和发现了不少新的天文现象。在1994 年7月彗星撞击木星之时，它拍摄了许多珍贵照片。

天文学家认为，如果将天文望远镜搬上月球，一定能进一步开拓人类观测宇宙的视野。在没有大气层阻挡的月球上，如安装一台先进的光学望远镜，其分辨力将是哈勃太空望远镜的10 万倍以上。如果用它观测地球表面，能区分一枚硬币是正面还是反面。月球上，各种无线电干扰信号大为降低，同时还能免除地球颤动的影响，这将使射电望远镜观测到的图像清晰度和分辨力大大提高。

因为月球自转一周和它绕地球公转一周所需的时间相等（均为27.3 日），所以月球永远以同一面对着地球。它的背面因为有岩体的遮掩，几乎不受来自地球的无线电干扰，因此科学家认为，在月球上设置天文望远镜，地点最好选择在月球背面。

美国天文学家打算在月球上建立一台先进的射电望远镜。月球天文台的建成，必将使科学家在探索宇宙奥秘、研究天体演化及追寻生命起源等领域迈出崭新的一步。

月球太空城

月球不仅美丽，而且富饶。现已查明，月球上蕴藏着大量状如铁块的矿石，它含有铁、镍、钛等多种金属。月球上的火成岩是提取铝、硅和氧的良好原料。我们知道，有了玻璃、岩石和金属，就有了制造太阳能电池板及电站设施的原料。这也意味着在月球上建造空间发电站有可能就地取材，不必万里迢迢从地球空运。为了开采这些矿产，科学家已设计成功月球采矿机、月球挖掘机，不久将送上月球。

月球表面是一个高真空、超洁净、微重力的世界，在这种特殊的太空环境里，人们能生产出地球上不能生产的工业品，如高均匀度的特种合金、高纯度的晶体材料及高效优质药品等。所以，科学家还准备在月球上建造太空金属冶炼厂和制药厂。令人兴奋的是，建厂所需的建筑材料及矿石原料也基本上都可由月球自给自足，因而能省去昂贵的太空运输费用。

当然，月球工厂建成后，工作人员的生活设施也是必不可少的。科学家正在构思建造集工作、生活、娱乐于一体的“月球太空城”。这座月球太空城不仅将成为人类新的工业中心和科研基地，还将成为未来人类太空旅游的胜地。

目前，美国及欧洲的科学家正在拟订向月球移民的计划。第一批是10 多人的先遣队，先在月球上建立临时性基地，进行采矿和冶炼试验；之后登月移民将增至100人，在月球上建立中小型基地；整个计划的最终目标是在月球上建立起可接纳1 000名地球移民的“空中之城”。

未来月球将会成为人类的第二故乡。到那时，你也许有幸成为登月移民，那你就会在月球上健步如飞。如果你穿上特别的带翼鸟型服装，还可以飞来飞去，这是多么令人神往的事啊！