人类提出重返月球的意义是什么?

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人类重返月球有什么实在的意义?~

人类重返月球的意义:

1:对创新的愿景

长久以来,太空探索之所以让人们感兴趣并且投入巨大的一个原因就是人类对突破极限的渴望,无论是精神层面还是物理层面。

同时太空探索也可以发挥出凝聚力,为推动技术与创新的不断发展提供清晰的愿景。

在沉寂了几十年之后,太空探索再次被视为可以驱动技术发展,激励人们参与科学与工程,并且体现国家荣耀的一项事业。今年在澳大利亚阿德莱德召开的国际宇航大会上就弥漫着这样的情绪。

对于新兴经济体而言,这种激励因素尤其重要,比如印度,俄罗斯和中国,这也意味着在太空探索领域“深谙其道”的欧洲和美国需要更加努力,才能迎头赶上了。

澳大利亚近期宣布将成立一个航天机构,这有可能会为澳大利亚带来新的机遇。

2: 经济优势和地缘政治优势

自相矛盾的是,探月既需要合作,也会带来竞争。

即使某些国家没有自己的太空项目,他们也可以在其他国家建造和发射的飞船上搭载自己的仪器。比如,印度的月船1号(Chandrayaan-1)航天器上就有瑞典、德国、保加利亚和美国的仪器。

之所以会出现经济方面的竞争以及地缘政治方面的竞争,其原因在于月球被视为未宣誓主权的土地。1967年签订的《关于各国探索和利用包括月球和其他天体的外层空间活动所应遵守原则的条约》就提出“不得通过提出主权要求,使用、占领或以其他任何方式把外层空间据为己有。”

2014年10月24日,长征三号火箭在西昌卫星发射中心将我国自行研制的探月工程三期再人返回飞行试验器发射升空。来源:Gu Min/AAP

然而,仍然有一些诱因会让部分国家对月球提出主权要求。比如,月球上有丰富的氦-3(氦的同位素),它是一种潜在的核聚变材料,也是一种无污染的能量来源。

这种情况类似于20世纪50年代的南极大陆,当时有12个国家都在这个区域开展科学探索项目。如果月球最终被“瓜分”为一块一块的研究和经济开发区域,那么向月球发射航天器——即使最终像印度的月船1号一样坠落月球——可能会成为对这些区域进行识别的令人信服的理由。

3:目标容易达成

不断发展的航空机构需要达成使命,而月球则是一个诱人的目标。月球和地球之间短距离(384400千米)的无线电通信几乎是瞬时的(延时1-2秒)。而地球与火星之间的双向通信可能需要大半个钟头。

月球上的低重力环境和缺乏大气层也会让轨道飞行器和着陆器的操作变得简单一些。

重返月球有什么重要意义
月球与深空探测科学应用中心主任、嫦娥工程地面应用系统总设计师兼副总指挥、中科院探月总体部副总师李春来说,人类之所以对月球这么感兴趣,是因为月球是地球的卫星,是人类技术目前能够够到的地方。“主要是近,我们地面还能进行手动操控,再远就不行了。月球和地球有着千丝万缕的关系,研究月球的演化等,能让我们人类更了解自己生存的星球。”
刘建忠说,人类重返月球与上世纪60-70年代空间争霸有着本质的不同,应该是一种理性的选择。这主要出于几大考虑,一是矿产资源的开发与利用;二是能源资源的开发与利用,包括月球上丰富的太阳能以及核聚变燃料的利用;三是对特殊环境的开发,包括超高真空,无磁场,地质构造稳定,弱重力、高洁净环境等;四是月球还可以作为更遥远空间探测的前哨站与中转站。

人类提出重返月球的另一个重要意义,是为解决人类面临的日益恶化的生存环境、矿产资源日趋枯竭及能源短缺,人类试图越过重返月球来获得新能源和矿产,以此摆脱人类未来的窘境。在已进行的探月活动中,对从月面取回的岩石和土壤样品,各种学科的科学家莱用不同的方法和手段,对这些来自异球的稀世珍宝进行了极其细微的观察、化验和分析,揭示了大量有关月球的奥秘。

对月球岩石的样品进行分析,发现月球上的岩石主要有三种类型。第一种是富含铁或钛的月海玄武岩。暗色的月海玄武岩主要由单斜辉石、基性斜长石和钛铁矿组成,有时含橄榄石和磷灰石,或微量硫铁和金属铁等物相。登月已取回的岩石中共发现20多种玄武岩的类型。根据氧化钛的含量可将月海玄武岩分为高钛;低敏和极低钛。这些玄武岩特点是富钛富铁,无含水矿物,氧逸度低,无三价铁出现,具有多样的细粒至粗粒结构。第二种是斜长岩,富含钾、稀土和磷的岩类等。斜长岩由95%的斜长石及少量低钙辉石组成,主要分布在月球高地。第王种是由太小为0.1~1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩,是撞击作用的产物。角砾岩可分为破碎状斜长岩、部分熔融的角砾岩、复矿碎屑角砾岩和深变质的喷出岩。

用光谱分析鉴别出月岩中含有地壳里的全部元素和印种左右的矿物,其中有6种矿物是地球上所没有的。难熔元素约占月球质量的65%,富铁及难熔元素的残余液体凝结组成250千米厚的月球外壳。在月球土壤中,氧占40%,它是推进剂和受控生态环境生命保障系统的供氧源;硅古20%,是制作太阳电池阵的原材料。其他元素的比例是,铅6%~8%、镁3%~7%、铁5%~11.3%、钙8%~10.3%、钛5%~6%,钠、钾、锰含量占千分之几,锆、钡、钪、铌含量为万分之几。科学家们把月球土壤样品加热到2000℃,发现有惰性气体从月壤中逸出,其中有氦、氩、氖、氙等放射性粒子。月球上还富含地球上少有的能源氦3,它是核聚变反应堆的理想燃料。从月球岩石标本上还发现有一层很薄的无锈铁薄膜。起初科学家们推测,假如让这种铁处在地球条件下,定会立即氧化锈蚀,然而,经过试验的结果,这种铁不会被氧化,是通常所说的“纯铁”。纯铁对人类非常有用。据估计,在发达国家里,每年因金属腐蚀损失大约占国民经济收入的1/10。如果能在月球上生产纯铁,运回地球上使用,不仅填补了一项空白,而且会获得很大的经济效益,无疑是对人类的一大贡献。开采月球的天然矿藏是十分有吸引力的,在片球基地上将材料加工成最终产品;供空间和地面使用,预计是一项高效益的产业,其前景非常诱人。

探月最高潮莫过于1969年把第二批美国人送上月球的“阿波罗登月计划”,但这只是探月的开端,至于如何利用月球资源,有待继续进行。为此,联合国外层空间委员会经过几年争论不休后终于在1981年签署了月球条约。条约规定,月球归全世界人类共有,它的资源也是属于各国的。

为什么科学家们对这个一无水、二无空气、高高地挂在天上的月亮会发生如此大的兴趣呢?科学家们分析了宇航员带回地球的月岩,证明月球上有许多矿物材料。诸如,二氧化钛(“阿波罗11”带回的月岩含有7.6%,而“阿波罗16号”取回的月岩是0.6%);氧化镁(“阿波罗11号”取的月岩有8.2%,“阿波罗16号”为6.7%);氧化铁(“阿波罗11号”带回的月岩有15.9%;“阿波罗16号”取样是15.2%);三氧化二铅(“阿波罗11号”带回的月岩有13.6%,而“阿波罗。16号”取样含有26.5%);二氧化硅(“阿波罗11号”取的月岩含41.9%;“阿波罗16号”采月岩石占45.1%)。此外,月球蕴藏着丰富的钛和铁。“阿波罗16号”从月球一高地取回的月岩,金属稀少,但铝颇多。地质学家认为月球的氧化铁和地球一样,是最普通的氧化物,是硅石砂和玻璃元素。然而,随着月球高温,硅石已变为高活性物。化学家在月岩中化验出硅酸盐,并研究了用月岩提炼金属方法。

1975年,美国宇航局和美国工程教育学会联合召开了一次空间居住研讨会,会上两位大学教授介绍了从月岩中提炼铝和钛的方法。冶炼过程完全封闭,只需要岩石和能源就能不断地工作。只要采用极简单设备,月面的玄武岩就能制成似玻璃纤维状物体,可作结构材料。英国月球专家戴维·谢泼德博士指出,月球尘埃轻而易举可变为混凝土。若从地球运去10%的环氧树脂,利用90%的月球尘埃,那么,只用一把铁锨就足矣!这些工作将由机器人来完成。

美国前总统里根在1984年1月25日的国情咨文中提出美宇航局研制永久空间站计划以后,该局局长贝格斯3月22日声称:“到2010年,美国可能在月球上建立居民点;进入21世纪后,美国将利用空间站开发月球资源,甚至有可能在火星上建立一个机器人工作站。”他又说:“这不是梦幻,美国有航天飞机和1997年完成的实用空间站。”早在1903年俄国空间先驱者齐奥尔科夫斯基曾说过:“今天的不可能将成为明天的可能。”




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