人類將建立永久月球基地

1、人類將建立永久月球基地人類將建立永久月球基地飛向月球是人類“飛天”夢(mèng)想的第一步有人夢(mèng)想在月球上建造密閉的城市，里面的環(huán)境與地球的自然環(huán)境類似。隨著 各國(guó)探月計(jì)劃的不斷推進(jìn)，未來(lái)的月球基地有望成為真正的“天上宮闕”。2013年12月2日，我國(guó)用長(zhǎng)征3號(hào)乙改進(jìn)型運(yùn)載火箭成功發(fā)射了嫦娥 3號(hào)落 月探測(cè)器，它首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)對(duì)地球以外大體的軟著陸及巡視勘察任務(wù)，使我國(guó)成 為世界第二個(gè)發(fā)射無(wú)人月球探測(cè)車的國(guó)家，在全球產(chǎn)生了廣泛的影響。那么，從世 界范圍來(lái)看，未來(lái)國(guó)內(nèi)外還將發(fā)射哪些月球探測(cè)器，如何實(shí)現(xiàn)探月的最終目標(biāo)一一 建成月球基地，隨著航天科技的發(fā)展，越來(lái)越多的航天員都將能像神話傳說(shuō)中的嫦 娥那樣在月球上

2、有房可住。多國(guó)推進(jìn)探月計(jì)劃俄羅斯將于2015年發(fā)射月球25號(hào)，它是俄羅斯重啟月球任務(wù)的第一個(gè)月球探 測(cè)器，降落于月球南極，用于分析月球風(fēng)化層和月表稀薄的大氣層，并對(duì)月表50厘米以下的揮發(fā)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；20162017年將發(fā)射月球中繼衛(wèi)星一一月球 26號(hào)，它 負(fù)責(zé)將位于月球表面科研設(shè)備采集的數(shù)據(jù)傳回地球 ；2017年將發(fā)射的月球27號(hào)也 稱為“月球資源”探測(cè)器；2019年將發(fā)射的月球28號(hào)用于完成取樣返回任務(wù)；2020 年前后發(fā)射的月球29號(hào)的任務(wù)是攜帶月球車著陸月球。2015年，日本將發(fā)射月亮女神2號(hào)著陸器;2018年，將發(fā)射月球取樣返回探測(cè) 器;2025年前，將發(fā)射行走機(jī)器人登月。日本還擬在月

3、球上建設(shè)太陽(yáng)能電站。2017 年，印度將發(fā)射月船2 號(hào)月球探測(cè)器，它由一個(gè)軌道器、一個(gè)著陸器和一 輛月球車組成。歐洲空間局將用3D 打印技術(shù)建造月球基地。歐洲已用1.5 噸的模擬月壤造出了一塊基地建材樣品，如能進(jìn)一步解決相關(guān)問(wèn)題，建造月球基地的宏偉工程將變得更加簡(jiǎn)單。韓國(guó)將與美國(guó)合作，在2017 年發(fā)射試驗(yàn)型月球軌道器，然后以此為基礎(chǔ)在2020年發(fā)射自主研發(fā)的月球軌道器和月球著陸器，后者將搭載采用核電源的月球車，大小相當(dāng)于普通的方便面箱子，質(zhì)量?jī)H為20 公斤，可在著陸點(diǎn)40 公里以內(nèi)進(jìn)行各種探測(cè)活動(dòng)。韓國(guó)原計(jì)劃在2023 年和 2025 年研制出月球軌道器和著陸器，但樸槿惠總統(tǒng)在大選承諾中表示

4、要在2020 年前完成登月計(jì)劃，讓韓國(guó)太極旗在月球飄揚(yáng)，所以研發(fā)日期也隨之被大幅提前。國(guó)際上還在舉辦“谷歌月球 X大獎(jiǎng)賽”，有20多個(gè)私營(yíng)公司參賽，一等獎(jiǎng)為3000萬(wàn)美元，將獎(jiǎng)勵(lì)給首個(gè)成功發(fā)射機(jī)器人探月器并成功登陸月球的公司。參賽的探月器在登陸后必須行進(jìn)500 米并向地球傳回視頻、圖片和數(shù)據(jù)。如果探月器不是首個(gè)在月面著陸，但在月球行駛了5 公里 ; 或拍攝到了阿波羅登月的一些遺跡; 或證實(shí)了月球上水的存在; 或挺過(guò)了月球的夜晚，等等，也可獲得500 萬(wàn)美元獎(jiǎng)金。不過(guò)，所有參賽者要想獲得獎(jiǎng)金，必須在2015 年年底前做到這些。2020年前，我國(guó)將發(fā)射嫦娥5號(hào)月球采樣返回探測(cè)器，對(duì)月球進(jìn)行精查。其

5、核心任務(wù)是實(shí)現(xiàn)月球樣品采集并自動(dòng)返回地球，供科學(xué)家更深入地了解月球。屆時(shí)，“嫦娥工程”的“繞、落、回”目標(biāo)將全部完成。通過(guò)實(shí)施“嫦娥工程”，將使我國(guó)的月球科學(xué)、比較行星學(xué)、空間天文學(xué)等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得較大進(jìn)展，提升航天技術(shù)水平并促進(jìn)眾多相關(guān)技術(shù)發(fā)展，為中國(guó)進(jìn)一步開(kāi)展深空探測(cè)以及未來(lái)載人登月奠定基礎(chǔ)。另外，據(jù)2011 年中國(guó)的航天白皮書(shū)透露，我國(guó)正在開(kāi)展載人登月前期方案論證，我國(guó)著名航天專家已建議在2025 年或 2030 年進(jìn)行載人登月。為什么要探測(cè)月球總的來(lái)講，人類的探月可分探月、登月和駐月三大步，即“探、登、駐”。目前，美國(guó)已走完了前兩步，未來(lái)將邁第三步，即建造可以長(zhǎng)期駐人的月球基地等。蘇

6、聯(lián) / 俄羅斯走完了第一步，未來(lái)將邁第二步，即載人登月。歐洲、日本、中國(guó)和印度等還都處在第一階段，以探月為主攻方向，并按照繞月、落月、返回三小步分步實(shí)施，逐步積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。但這些國(guó)家的最終目標(biāo)還是在月球建立永久性駐人的月球基地，因?yàn)榇伺e對(duì)人類發(fā)展有重要意義。月球是研究地球的寶地。由于月球幾乎沒(méi)有大氣和地質(zhì)活動(dòng)，巖石受到的損壞不大，在那里研究月球巖石相當(dāng)于研究地球39 億 40億年前的標(biāo)本，所以月球是研究地球起源與演化的最佳“標(biāo)本”。探索月球可了解到許多有關(guān)地球早期大氣狀態(tài)的信息，如地殼和地表等，甚至有助于人們認(rèn)識(shí)生命、地球、太陽(yáng)系以至整個(gè)宇宙起源和演化的歷史，了解空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的

7、關(guān)系，并由此了解人類在宇宙中的位置和作用。如果月球?qū)嶒?yàn)室與地球上的科學(xué)設(shè)備并用，還可以對(duì)地球進(jìn)行全球性研究，使人們從獨(dú)特的角度對(duì)地球進(jìn)行全面、深入的了解。月球沒(méi)有大氣層，沒(méi)有全球性的磁場(chǎng)（ 月巖只有極微弱的剩磁） ，內(nèi)部能量已近于衰竭 （ 月震釋放的能量?jī)H相當(dāng)于地震的1 億分之一 ） ，內(nèi)部的地溫梯度也很小，地質(zhì)構(gòu)造極其穩(wěn)定，月球背面不受地球無(wú)線電波干擾，表面還具有高潔凈和弱重力的特征。這些特征對(duì)天文觀測(cè)來(lái)講無(wú)與倫比，所以很多天文學(xué)家都向往能在月球上建起大型月基天文臺(tái)，以進(jìn)一步擴(kuò)展人類的眼界，它或許能成為第一個(gè)接收到外星人來(lái)電的天文臺(tái)。月球的重力只有地球的1,6，而且月球上永遠(yuǎn)沒(méi)有風(fēng)，在月球上

8、架設(shè)巨型望遠(yuǎn)鏡及觀測(cè)臺(tái)比在地球上更方便。月球的地質(zhì)活動(dòng)比地球弱得多，對(duì)望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)影響很小，這對(duì)基線很長(zhǎng)的光學(xué)、紅外和射電干涉系統(tǒng)尤為有利。尤其是月球背面沒(méi) 有任何干擾環(huán)境，所以是觀天的寶地?？偠灾?，月球上有特殊的空間環(huán)境資源: 超高真空、無(wú)大氣活動(dòng)、低磁場(chǎng)、地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、弱重力、無(wú)污染、宇宙射線豐富，所以可以在月球建立精度高、造價(jià)低、運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用低的天文觀測(cè)站及其他科研基地。月球特殊的條件還可以用于生產(chǎn)特種產(chǎn)品。比如，利用月球比地球穩(wěn)定得多，并擁有弱重力、高潔凈的特殊自然條件和自然環(huán)境，能制備一些昂貴生物制品與特殊材料等。月球還有可能在將來(lái)成為人類的能源基地。通過(guò)實(shí)施阿波羅登月工程發(fā)現(xiàn)，

9、在月球表面含有大量的氦-3 ，而這種在地球上很難得到的元素是清潔、安全和高效的核聚變發(fā)電燃料，可提供便宜、無(wú)毒和無(wú)放射性的能源，被科學(xué)界稱作“完美能源”，所以月球已被譽(yù)為 21 世紀(jì)的“波斯灣”。有關(guān)氦 -3 在月球上的儲(chǔ)量目前說(shuō)法不一，其中比較保守的估計(jì)是100 萬(wàn)噸，而地球上大約只有10 噸左右。這是因?yàn)楹?-3 是由太陽(yáng)風(fēng)吹來(lái)的，由于月球沒(méi)有大氣，所以氦-3 被直接吹到月壤里; 而地球有大氣的阻隔，所以地球上的氦-3 很少。研究表明，即使月球蘊(yùn)藏的氦-3 只有 100 萬(wàn)噸，也可滿足全球1 萬(wàn)年的電力需要。未來(lái)解決地球能源不足的出路有二個(gè): 一個(gè)是核能，另一個(gè)是太陽(yáng)能。除了上述的核聚變電

10、站外，不少國(guó)家還設(shè)想直接在月球上建造核裂變電站，電站發(fā)出的巨大電力除供月球基地使用外，還將通過(guò)激光或微波輸送到位于近地軌道上的能量中繼衛(wèi)星，再由中繼衛(wèi)星仍以激光或微波形式傳送給地球。另外，在月球上建核電站也用不著擔(dān)心核泄漏等。也有人提出在月球上建太陽(yáng)能基地，這樣能更有效地利用太陽(yáng)能來(lái)發(fā)電。因?yàn)樵虑虮砻鎺缀鯖](méi)有大氣，太陽(yáng)輻射可以長(zhǎng)驅(qū)直入，每年到達(dá)月球范圍內(nèi)的太陽(yáng)光輻射能量大約為12 萬(wàn)億千瓦。另外，月球很容易滿足用目前光電技術(shù)進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電需要占用大片光照充足土地的要求。有人將月球比喻為地球的第八大洲，月球上擁有相當(dāng)于亞洲那樣大的廣闊月面。月球上蘊(yùn)藏著其他的豐富自然資源。在月球廣泛分布的巖石中，

11、蘊(yùn)藏有豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產(chǎn)，僅月海玄武巖中含有可開(kāi)采利用的鈦金屬至少就有100 萬(wàn)億噸。月壤中豐富的鋁、鐵、硅可用來(lái)直接生產(chǎn)建材造房屋。月球可作為理想的星際飛行中轉(zhuǎn)站。人類要遠(yuǎn)航到其他行星，甚至飛往更遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)系之外的星系，需要配備足夠的燃料、水和食物。如果在月球上建立起工業(yè)基地和開(kāi)辦農(nóng)場(chǎng)，這一切就都可以由月球基地提供。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，只有每秒2.4 公里，飛船攜帶有效載荷脫離月球飛向太空，要比攜帶同樣重的有效載荷離開(kāi)地球容易得多。其實(shí)，月球還能作為長(zhǎng)途星際飛行所需技術(shù)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和訓(xùn)練航天員的基地。目前，為了

12、訓(xùn)練航天員的心理素質(zhì)，美國(guó)有時(shí)會(huì)把航天員送到人跡罕至的地球極區(qū)。但極地畢竟還是在地球上，與宇宙空間環(huán)境存在很大差異。從磨煉航天員心理素質(zhì)的角度來(lái)看，月球比極地理想多了。如何打造月球基地月球雖然很大，但不是什么地方都可以建立基地的。所以要首先要通過(guò)發(fā)射多顆月球探測(cè)衛(wèi)星對(duì)月球進(jìn)行全面了解，為月球基地初步選址; 然后用月球機(jī)器人對(duì)所選地址進(jìn)行實(shí)地詳細(xì)考察。這些月球機(jī)器人不僅要在航天員登上月球之前打前站，而且在航天員離開(kāi)返回地球后，可留守在月球上自主工作。建設(shè)月球基地，選址十分重要。根據(jù)月球基地的不同用途，其選址的標(biāo)準(zhǔn)和要求也不同。如果從月球能源的開(kāi)采利用來(lái)考慮，在月球建立能源基地，應(yīng)根據(jù)月球能源的分

13、布情況來(lái)選擇; 如果從科學(xué)研究來(lái)考慮，在月球建立科研基地，可在月球的背面選址，那里沒(méi)有地球無(wú)線電波的干擾，很適合于進(jìn)行天文觀察，但會(huì)帶來(lái)與地球上飛行控制中心的通信聯(lián)系方面的困難，因此需要權(quán)衡利弊、綜合考慮。月球基地選址有兩個(gè)基本要求: 有充足的陽(yáng)光和儲(chǔ)存著豐富的水冰。從目前來(lái) 看，在月球兩極建基地比較好，因?yàn)樵谀抢锏貏?shì)比較平坦，有利于月球飛船的起飛和著陸 ; 月球南北兩極有一些區(qū)域接近于在太陽(yáng)的永久照射之下，而在這些附近太陽(yáng)照不到的地方有水冰。也有人主張比較高級(jí)的月球基地應(yīng)建在月球的洞窟內(nèi)，因?yàn)樵谠虑蚨纯邇?nèi)不僅保溫性能好，還可以有效防護(hù)航天員不受宇宙輻射和微隕石雨的傷害 （ 月面上有強(qiáng)烈的宇宙

14、輻射） ，但這種洞窟一般是在環(huán)形山的山腳下，這就跟選飛船著陸地點(diǎn)形成一對(duì)矛盾。月球基地的建設(shè)和開(kāi)發(fā)的時(shí)間、規(guī)模和能力，與空間運(yùn)輸系統(tǒng)、基地設(shè)備、電源、生活設(shè)施和交通工具等有關(guān)。有科學(xué)家建議載人月球基地應(yīng)分三個(gè)階段進(jìn)行建設(shè) : 第一階段是準(zhǔn)備階段，即為月球基地選址和完成月球基地建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作。第二階段是初級(jí)基地建設(shè)階段，即將航天員和基地的建造設(shè)備送上月球，然后將設(shè)備組裝起來(lái)。第三階段是發(fā)展階段，即從初級(jí)月球基地發(fā)展為中高級(jí)月球基地的階段。在此過(guò)程中，基地成員將從6 人增加至12 人，并能在基地停留3 個(gè)月到半年，基地的居住艙也將從23 個(gè)發(fā)展為57 個(gè)。我國(guó)宋朝文學(xué)家蘇軾曾寫道: “不知天上宮闕，今夕是何年 , ”現(xiàn)在我們知道天上并無(wú)宮闕。然而，隨著各國(guó)探月計(jì)劃的不斷推進(jìn)，未來(lái)的月球基地有望成為真正的“天上宮闕”。有人夢(mèng)想把月球建設(shè)成為人類的新家園，他們?cè)O(shè)想在一個(gè)密閉空間里建造月球城市，里面的環(huán)境與地球的自然環(huán)境類似。月球城的外罩十分堅(jiān)固，足以抵御流星、隕石等的襲擊。由于月球的白天長(zhǎng)達(dá)14 個(gè)地球日，強(qiáng)烈的陽(yáng)光會(huì)使被照射