到月球旅行到底有多难人民日报人民文旅
2024/9/23 来源:不详你是否也曾在某个晴朗的夜晚,仰望星空,目光穿过深邃的宇宙空间,投向那颗离我们最近的星体——月球?
深空下的半月
这颗孤悬于夜空的星体,距地球.9公里。
这是个怎样的概念?地球上最高的山峰珠穆朗玛峰海拔.86米,月球离地球的距离相当于4万多个珠峰加起来那么高。
自古以来,月球就是人类创作的灵感来源。
小时不识月,呼作白玉盘。
又疑瑶台镜,飞在青云端。
(出自李白《古朗月行》)
古人以充满想象力的笔调,为我们勾勒出一幅浪漫的月夜图。
“嫦娥奔月”、“玉兔捣药”、“吴刚伐树”……小时候,我们耳濡目染有关它的传说。
这一切,都催生了一个朴素的念头:何不到月球上走一遭。
01
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”
说起来容易做起来难。
自诞生以来多万年,人类活动范围始终局限于地表。
年美国卡特兄弟发明世界上第一驾飞机,人类第一次挣脱地球引力的束缚,将足迹拓展至天空;
年前苏联发射世界上第一颗人造卫星,人类吹响了进军外太空的号角;
年美国“阿波罗11号”载人登月飞船登陆月球,人类第一次将自己的足迹留在月球表面。
我们中国人探月起步更晚。
一切还要从一次意外发现说起。
年中国地质找矿队员在北纬25°6’N,东经°42’E的位置发现了不少红褐色有锈痕的“铁矿石”,令他们惊奇地是,把这些“铁矿石”投入锅炉中,怎么都熔不了。
直觉告诉他们,这些“铁矿石”肯定不简单。于是,他们经过层层上报,最后找来一位业内专家进行鉴定。
年轻的专家拿到样品后非常兴奋。经过仔细研究,他认为所谓的“铁矿石”其实是在天体里形成的铁镍不锈钢,是一种“铁陨石”,有很高的科研价值。这个意外发现,激起了他浓厚的兴趣。
从那时起,年轻的专家开始有意识地搜集各类陨石,并利用高空气球收集平流层中的宇宙尘埃,开展各类地外物质(陨石、宇宙尘、月岩)和比较行星学研究。
这位专家名叫欧阳自远,那年他23岁。
40多年后,他将有一个在中国家喻户晓的称呼——“嫦娥之父”。
年,美国总统卡特的安全事务顾问布热津斯基访华,并带来了一份珍贵的礼物——月岩石。
那时欧阳自远已经在中国科学院地球化学研究所工作多年,得到这一消息后欣喜若狂,立刻组织多个实验室准备深入研究。但当拿到样品时,他才发现那块石头被浇筑在有机玻璃盒内,表面上看有指甲盖大小,但那是经过类似凸透镜的玻璃放大后的效果,实际上要小得多,重量仅有1克。
很显然,美国人带这颗月岩石过来,更多是一种炫耀的心理,并没有准备与中国科学家分享他们在月岩石内的发现。
北京天文馆保存的0.5克月岩石图片由北京天文馆提供
欧阳自远只取了0.5克月岩石用作科学研究,将另外0.5克送到北京天文馆。就是这小小的半块月岩石,以欧阳自远为首的科学家们进行了深入研究,将它的形成时间、构造结构、形成环境、成分等摸了个透彻,一共发表了14篇科学论文。
他们的研究细致到什么程度?
欧阳自远不无自豪地说:“我们还可以确定这块样品来自阿波罗17号-号岩石里的一个小碎片。”
这种孜孜不倦、细致专研的科学探索精神,就连美国人都感到吃惊。
在物质匮乏的年代,国家没有多余的财力和技术支持探月工程。正是有这样一群时刻仰望星空,脚踏实地刻苦钻研的人,凭着一股子不服输的精神,克服了艰苦条件,花了整整35年为我国后面实施的探月工程进行了人才和知识储备。
改革开放后,随着我国综合国力快速提升,探月工程得到了党和国家领导人的大力支持。
年起,在欧阳自远的极力建议下,“计划”专家组通过了他的一份正式科研报告。又经过近十年的反复论证,年1月23日中国月球探测工程“嫦娥工程”全面启动。
02
雄心未灭,可上九天揽明月
我国“嫦娥工程”分为“无人月球探测”、“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。其中无人月球探测计划,又分为“绕”、“落”、“回”三步。
在的月球探测规划中这样写道:
绕三年内,一颗属于中国的卫星将开始绕月飞行,卫星命名为“嫦娥一号”。落六年内,中国的月球车将在月面软着陆,展开巡视探测。回年,中国研制的机器人将把月壤样品采回地球。中国探月三步走计划
科学发现报有关中国探月计划的报道
制定这样一个计划的背景,是前一年中国神舟五号成功将杨利伟送上太空,中国载人航天计划取得巨大成功。此时推出“嫦娥工程”,是要乘胜追击,争取获得更大突破,展现了中国航天人的勃勃雄心。
嫦娥五号往返月球过程详解图片来源:
央视新闻微博我们严格按照计划,一步一个脚印坚定前进,随着年12月17日凌晨,嫦娥五号携带2千克月壤顺利返回地球,嫦娥工程第一阶段任务胜利收官。
我们做到了!
在印度“月船2号”软着陆失败、以色列“贝雷特希”登月飞行器失联、日本“月女神”“落月”计划因技术和资金原因无限期搁浅的大背景下,中国成为继美国年阿波罗17号载人登月后,唯一一个从月球上采回月岩样本的国家。
在倍感自豪的同时,我们不禁要问,距离前往月球旅行到底还有多远?
03
复杂的月球环境
无论月球探测还是月岩采样返回,目的只有一个,那就是为将来的“月球基地”做知识和技术储备。而人类想要在月球生存下来,离不开生命三要素的支撑:水、空气和食物。
人类在月球南北两极永久阴影区探测时,发现里面存在着大量深冻水,每极可能含有亿吨的冰层。
月球矿物学绘图仪绘制的图像蓝色显示水的存在图片来源于科学网
但这些深冻水开采难度较大。更简单的办法,是从月岩中的氧化岩和石膏内提炼水,另外,一些岩石中,还富含结晶水,这种水的提炼,以现有技术就能轻松做到。
图片来源:NASA
水的问题解决了,那么怎么制造空气又是一大难题。月球超真空的环境,根本没有大气层。
短时间登陆月球,人类可以靠着从地球上携带的氧气生存。但如果是作为旅行,就必然需要更简易制取空气的办法。
嫦娥四号着陆区背景图图片来源于国家航天局