月宫探测将造福人类

在圣诞节前夕,中国的探测器嫦娥五号给地球带回了约两千克的月球岩石。苏联太空探测器“月球24号”最后一次在月球上采样还是45年前的事。最大数量的月球岩石仍存储在美国国家航空航天局(NASA)的保险库中。美国进行了6次阿波罗登月行动,总共收集了382千克的月球物质。

但是要采集月球岩石,也不一定非得进行太空旅行。体积较小的月球陨石一次又一次地撞击地球。在沙漠或南极洲永恒的一片白色中特别容易发现月球陨石,因为那些地方的色彩对比度更高。这些石块的旅程始于小行星撞击月球。加速后,石块降落的速度高到足以让它们被从月球扔到太空中,且很有可能在特定时刻被地球的重力捕获。德国物理学家恩斯特·弗洛伦斯·弗里德里希·克莱德尼早在1794年就曾写道:“月亮是一个顽皮的邻居,因为它向地球扔石块。”

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阿波罗登月计划结束约50年后,美国也打算再度派人登月。美国总统特朗普给NASA设定了野心勃勃的目标,即2024年再次将宇航员送上月球。眼下,美国当选总统拜登即将就职,登月计划可能被推迟几年,但不会被取消。NASA新的载人登月计划被命名为“阿耳忒弥斯”,而用于实现该计划的“猎户座”飞船已研制成功。

中国也什划派航天员登月。在该计划的筹备与执行阶段,嫦娥探测器已经执行了5次飞行任务。例如,在这次嫦娥五号任务中,探测器完成了从月球轨道返回地球轨道的飞行活动。

但是,为什么人们对月球的兴趣与日俱增呢?对于某些太空国家而言,借此赢得威望肯定意义重大。然而,参与月球上的活动不仅要有科学依据,还要有可靠的经济理由。

众所周知,对阿波罗任务样本进行的分析显示,地球上稀有的同位素氦一3以明显更高的浓度存在于月球岩石中。这种物质将是运营核聚变电厂所需的理想原料。人们的设想是,这些物质能通过融合原子核提供大量能量。

该项技术的研发活动尚未达到应用阶段。也许半个世纪后,氦一3会为人类提供能源。在这种情况下,事先搞清是否能在月球上以低廉成本开采这种原材料并运回地球肯定是有道理的。德国作家弗兰克·施茨廷的小说《极限》预测,人类将在月球上提取氦一3。月球上的原材料也可用于其他领域,例如,开发飞往火星的载人航天飞机需要有先进的火箭燃料生产技术,可以先在近得多的月球上测试相关技术。月球表面上最常见的物质有硅、镁、铁、钙、铝、钛和氧化物。

几年来人们知道,在月球两极附近的阴暗火山口肯定有水。人们可以从水中提取氢,从氧化物中提敢氧。两种气体结合起来可以驱动火箭飞向火星。对于长期驻留在月球基地中的宇航员们而言,水也将是重要的资源。

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凤凰周刊

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