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月球,人类未来的“家园”

2023-11-18颜士州

阅读(科学探秘) 2023年10期
关键词:登月月球家园

颜士州

2023年5月30日,备受瞩目的“神舟十六号”载人飞船飞向浩瀚无垠的太空,引起了国内外的高度关注,意味着中国太空研究项目取得重要进展。而未来的登月计划也指日可待,预计我国将在2030年前实现中国历史上首次“载人登月”。

为什么要重返月球

50多年前美国人登上月球,虽然具有重大的科学意义,但是其主要动力是来自政治和军事的需要。而我国重返月球的意义却要比这积极得多、深刻得多。月球基地将更多地为人类的未来发展服务。

重返月球,使我们能跳出地球,在月球基地上对地球重新进行认识。古人说,“不识庐山真面目,只缘身在此山中。”或许,在月球上观测人类的家园,会更真切、更透彻。

重返月球,或许是人类离开地球迈出的第一步。众所周知,今日的地球已是灾难深重、危机四伏。人类正面临着人口爆炸、环境污染、资源短缺、臭氧层破坏等种种危机。解救人类的办法之一便是向太空發展,月球则是最近的一站。

人类第二故乡

由于月球自转速度小,月震也很微弱,没有人造的发光物体和无线电波干扰,是天文学家绝妙的天文观测基地。月球上没有磁场,没有振动影响,真空度比航天站上还要高100万倍,因此,可以成本低廉地实现地面上或航天站上不易实现的大规模物理化学研究实验。另外,由于月球表面没有有机物的存在,细菌等实验用微生物根本不会扩散,相对来说更加安全,月球因而成为理想的生命科学实验场所。

未来的月球基地将是制造和发射宇宙飞船、宇宙探测器的重要场所,因为月球上的重力只是地球的1/6,发射航天器所需要的能量自然要比地球上少得多。目前,已知月球岩石中含有丰富的氧元素,如果能在月球两极地区找到冰,就可以制造氢。这样,月球基地又可成为航天推进器的能源供给基地了。

月球上太阳能的利用率是地球的1.5倍。直接利用太阳光的热量,可获得200℃~600℃的高温。如果用抛物面反射镜聚集太阳光,则可达到熔炼矿砂的1500℃的高温。因此,月球基地上的太阳能电站可提供充足的能源。

在月球基地上生产的产品,不仅可用于建造航天站及其运输系统,甚至可以供应地球所需。科学家预言,如果把地球上的科学技术引入资源丰富的空间,大约只需100年时间就可能解决地球上人类面临的资源危机了。这是多么吸引人的前景啊!

建设月球基地

人类要在远离地球近40万千米的月球上建设第一座真正的“城市”,首先要解决的难题是建筑材料供应问题。目前,科学家们利用月球自身的尘埃制造水泥的方案已经通过了。这可是一件大事!因为这一方案一旦施行,就可以避免以过高的代价通过宇宙飞船把成千上万吨水泥和水从地球运往月球了。须知,从地球到月球,1吨水泥的运价便达数千万美元了。

美国科学家利用50多年前由阿波罗宇航员从月球带回来的40克尘埃制造出了一种特殊的水泥。这种水泥具有抗原子辐射和防水性能。此外,还有许多材料都可用于月球基地建设,例如以二氧化硅为基础的产品或合成材料。为了解决月球上无水、无大气层这一技术难题,科学家研究出了自动搅拌水泥用水量少的新工艺。月球表面是由铁氧化物和钛组成的,当它们被加热至800℃时,就会分解成为铁、钛和水蒸气。利用潮湿水泥和金属,就可以制成钢筋混凝土了。

随着新一轮探月热潮的来临,各国都拿出了自己的“登月计划”。月球是全人类共同拥有的,让我们每一个人都来关心月球的开发和月球基地的建设吧!

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