登陆注册
7859500000011

第11章 中国人的探月梦(1)

在20世纪六七十年代,美国人和前苏联人分别开展探月方面的活动,其中美国宇航员多次登上了月球。而且在21世纪的新阶段又兴起了月球探测和绕月方面的热潮,技术上也有新的进展,我国为适应这种形势的需要,也为了发展国家高科技技术形势的需要,在经过长期准备、10年论证,于2004年1月正式立项了探月计划——“嫦娥工程”。该工程目前主要集中在绕月探测、月球三维影像分析、月球有用元素和物质类型的全球含量与分布调查、月壤厚度探查以及地月空间环境探测。

“嫦娥奔月”是一个在中国流传古老的神话故事,这个神话故事也证明了中国人的探月梦已远远不止几十年,而这一梦想最终在2007年10月24日得以实现。

迈出深空探测第一步

我国是世界上最早对月球运行进行科学观测和记录的国家之一。公元前14世纪,中国殷朝甲骨文(河南安阳出土)中已有日食和月食的常规记录。明朝以前,我国对日月运行的观测、研究和认识达到了很高的水平,以对日月运行认识为基础编制的历法一直领先于世界,还发明了一系列精巧的天文观测仪器。明朝中叶以后,欧洲科技的发展突飞猛进,对月球的科学认知水平很快就超越了我们,从对月球的远距离观测逐步走向全面的科学探索。

中国人的探月梦“阿波罗11”号成功登月在20世纪50年代末至70年代初,美国和前苏联两国在冷战期间凭借自己在航天领域的优势,展开月球探测的竞争,共向月球发射了100多枚探测器。1969年7月,“阿波罗11”号更是实现了人类的登月之梦。从“阿波罗11”号飞行中人类在月球上迈出第一步,到“阿波罗17”号飞行中人类迈离那里的最后一步,月球上共留下了12名美国宇航员的足迹。这一时期美、苏两国在月球探测中取得了辉煌的成就。

航天探测能力是一个国家综合国力和科技水平的体现。1959~1976年,随着月球探测卫星的出现,美、苏两个空间大国在月球探测领域展开了激烈的竞争。10余年中,两国开展了飞越月球、硬着陆、月球轨道飞行、软着陆、无人登月取样返回地球、载人登月取样返回地球等一系列月球探测活动,极大地带动了各自国家科学技术的迅猛发展。

随着冷战形势的缓和,在历经18年月球探测活动的冷静思考后,20世纪90年代,世界各航天大国重返月球的热潮迅速兴起。我国作为一个世界大国,不能长期脱离这种现实与趋势。自1970年4月24日成功发射第一颗人造地球卫星以来,我国的运载火箭、应用卫星和试验飞船技术有了飞速发展,特别是载人航天取得了历史性的成功与突破后,开展月球探测,填补我国在深空探测领域的空白,对推动我国科学技术整体水平的提升,提升综合国力、增强民族凝聚力、培育国民开拓创新精神等都有重要意义。

2007年10月24日,“嫦娥1”号成功升空,开始了中国人对月球的第一次探测。这是我国继实现应用卫星和载人航天飞行之后,在空间科学和航天技术进步方面新的里程碑。

月球探测的开展,将是我国迈出深空探测的第一步。

知识点深空探测

深空探测是在卫星应用和载人航天取得重大成就的基础上,向更广阔的太阳系空间进行的探索。主要有两方面的内容:一是对太阳系的各个行星进行深入探测,二是天文观测。

随着21世纪的到来,深空探测技术作为人类保护地球、进入宇宙、寻找新的生活家园的唯一手段,引起了世界各国的极大关注。通过深空探测,能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状,进一步认识地球环境的形成和演变,认识空间现象和地球自然系统之间的关系。从现实和长远来看,对深空的探测和开发具有十分重要的科学和经济意义。深空探测将是21世纪人类进行空间资源开发与利用、空间科学与技术创新的重要途径。

探测月球给我们带来的意义

探测月球对我们有什么意义?这是许多中国的普通老百姓所追问的问题。中国科学界也不乏争论的声音。月球探索真的对我们毫无意义吗?事实并非如此,它所带来的七大利益可以预见。

维护我国月球权益的需要

尽管1984年联合国通过的《指导各国在月球和其他天体上活动的协定》(简称《月球条约》)规定,月球及其自然资源是人类共同财产,任何国家、团体和个人不得据为己有。但是,当前世界主要航天大国和国际组织正加紧实施月球探测计划。作为联合国外空委员会的成员国,我国只有通过开展月球探测,并取得一定成果,才具有履行《月球条约》和分享开发月球权益的实力,维护我国的合法权益。

月球是人类研究宇宙和地球本身的最佳平台

科学界认为,通过对月面上没有人为改造和破坏的这些优越条件研究月球,了解月球的成因、演变和构造等方面信息的研究,有助于了解地球的远古状态、太阳系乃至整个宇宙的起源和演变;有助于搞清空间现象和地球自然现象之间的关系,可以极大地丰富人们对地球、太阳系以至整个宇宙起源和演变及其特性的认识,从中寻求有关地球上生命起源和进化的线索。

促进科技的进步和发展的重要载体

开发月球是空前艰巨的事业,需要解决一系列难题,这必然会带动诸如大推力火箭、巨型航天器、高速飞行、人工智能、计算机、机器人、加工自动化、精密仪器、遥感作业、通信、材料、建筑、能源等工程技术以及空间生物、空间物理、空间天文等科学技术的突飞猛进。

为开发利用月球资源做准备

月球岩石据以往的探测,月岩中含有地壳中的全部物质元素,约有60种矿藏。在月球岩土中,含丰富的氧、铁、镁、钙、硅、钛、钠、钾、锰等物质。此外,月球上有丰富的能源,尤其是月球上的氦-3是地球上所没有的核聚变反应的高效燃料。据估计,在月壤中氦-3的资源总量可以达到100万~500万吨,能够支持地球7000年的需电量。

促进深空探测

月球表面的引力只有地球表面的1/6,航天器如果从月球上起飞,可大大节省能源。月岩土壤中氧占40%,可以就地生产推进剂和作为受控生态环境和生命保障系统的氧气来源:硅占20%,可以为航天器制作太阳电池阵,其他金属可以为航天器制作各种部件设备,也可将月球做中转站,为过往的航天器进行检修和补充燃料。

进行天文观测和研究的平台

月球表面的地质构造极其稳定,月球直接承受太阳的辐射,没有大气层对光线和电波的吸收、散射和折射等干扰,没有尘埃污染,没有磁场,月球的背面没有人造光源和射电的干扰,地震很微小。同时,月球有漫长的黑夜,黑夜温度极低。这种环境为建造高精度天文观测台提供了理想的场所。

推动经济发展

开发月球,可以产生难以估量的经济效益,而且其他技术的二次开发应用,势必促进工业的发展与提升。

中国绕月探测工程总指挥栾恩杰对此做了精辟科学的说明,他对月球的探索、开发、利用分成了3个步骤进行解释。简单可用三个字概括,即“探、登、驻”。“探”就是探月,对未知的月球先要有所了解,探索掌握必备的信息;“登”就是登月,人类能够登陆到月球上去,近距离地接触月球资源并安全返回;“驻”就是驻月,指设备或人类能够短期或中长期驻扎在月球,实现对月球资源的开发或居住的梦想。其中,“探月”又可分为3个时期,即“绕”、“落”、“回”。一期“绕”就是发射一颗围绕月球转的卫星,在离月球表面200千米高度的月球极地轨道开展科学探测;二期“落”就是选准地方落到月球表面,利用月球巡视车进行探索工作;三期“回”就是采集一些样品返回地球。

“嫦娥1”号成功升空月球是研究天文学、空间科学、地球科学、遥感科学、生命科学与材料科学的理想场所。

我们有理由相信,“嫦娥1”号卫星的探月成功,只是中国迈入深空探测的第一步。随着月球探测的开展,将有助于人类对月球、地球和太阳系起源及演化的研究,特别是对于月球科学中的一些基本问题,如月球的形成过程、月球的早期演化史、月球矿产的形成与分布特征、地—月系统的形成与演化、月球与地球及类地行星的比较研究以及它们各自的共性与特性等,只有通过新一轮的探测,才能获得较系统和深入的认识。

艰难的4个台阶

2003年,中国继美国和前苏联之后,成为第三个用自己的火箭将人类送入太空的国家。

既然“神5”、“神6”都走了一趟回来了,“再加把劲儿不就到月球了吗?”很多人都这么想。

登月之前,我们还有“艰难的台阶”要去登,概括起来主要有4个台阶。

第一个艰难台阶——火箭运载能力

目前,我们的火箭送几吨重的东西到太空没问题,“长征”系列火箭现在最大载重20吨(美国宇航局制造中的“阿瑞斯1”号火箭预计运载力125吨)。能到达的距地球最远距离为7万千米,而月球距地球38万千米,让登月飞船要往返将近80千米的行程上,必须有更多燃料、更大推动力,光抵达月球轨道就要需要好几级火箭,以“长征3”号甲目前的能力,恐怕是还不能完成这样的任务。正在研制的“长征5”号的目标是70吨的运载能力,届时将能解决奔月的问题。

当飞过云的问题解决后,进入月球引力区时,要解决能及时踩“刹车”问题,“刹”晚了就会撞到月球上,而“刹”早了就会失控飘向太空。飞过去了,也刹住了。但选择正确的轨道也是难题之一,既不能碰着月球,也不能飞过去。

第二个台阶——观测和监控

合格的宇航服是探月必备装备飞往月球的探测器中途将有短时长信号与地球中断(即时入盲区),这时的飞行器会处于极度危险中。还有地球24小时自转1圈,月球27天绕地球公转1周。这时会发生中国国土所在的那部分地球转到背向月球的时候,怎么办?那时候不仅无法观测到探测器,连发送指令也不可能。这些问题是我们测控需要面对的问题。美国在解决测控时比我国容易,其在全球建了3座测控站:本土加州、澳大利亚堪培拉和西班牙马德里,每隔120度建1座,无论怎么转,总有一个站能观测到,除了这3个,它还有数座直径分别为70米、36米和26米的接收天线,别说月球,连太阳系都能探测了。我国能用的测控站仅有2个:上海佘山一个、乌鲁木齐一个,接收天线直径都只有25米。要想解决384万千米的无线电波传送,目前还有困难。

第三个台阶——服装

这也是最难的一个:探测卫星也好,航天员也好,都要穿上特殊“衣服”才可能探月、登月。这衣服得热的时候不热,冷的时候不冷。这衣服可不像咱们普通人穿着那么简单,卫星绕着月球转,月球绕着地球转,地球又带着月球和月球旁的卫星绕着太阳转,这么复杂的邻里关系造成的一个结果就是冷热变化巨大(相差600摄氏度),搞不好,不但卫星上所有设备会得“感冒”,宇航员也会面临巨大生命危险!现在杨利伟、费俊龙、聂海胜等航天员所穿的宇航服根本就满足不了月面上的要求。这个问题若不解决,中国的登月宇航员根本就不能在月球上生存。

第四个台阶——安全返回

让登月宇航员绝对安全返回更是不小的挑战。任何一个小小的失误都将导致致命的灾难。1969年7月16日,“阿波罗11”号载着3名美国宇航员第一次成功登月。但这个举世闻名的登月行动差一点毁于灾难:当宇航员结束2小时的月球的行走之后,竟然发现登月舱引擎开关没有合上。原来,在狭小的登月舱里,宇航服刮断了启动引擎的极为关键的一个电路开关。如果开关合不上,他们将永远留在月球上。当时尼克松总统准备了一份演讲稿:“命运注定这些和平探索月球的人,永远安息在月球上。”这一“备用悼文”差点成为现实,万幸的是,宇航员用圆珠笔接通电源,成功化解危机,最终逃过劫难。

登月发射基地也是问题

中国将来的载人登月发射基地也是问题。卫星发射基地最理想的场所是海上或者海边,在运输和安全方面都有优势,现在西方的几个大国卫星发射基地大多数都临海,俄罗斯是没有办法才放在西伯利亚荒无人烟的地方。中国现在的3个发射场,都是特殊年代适应冷战需要和安全保密的产物。将来火箭大了,现有的三个发射场(包括西昌在内)都不能满足运输和发射安全方面的需要。中国已计划在海南岛建一个新的发射场,可用于载人登月的发射基地。但是,这个设想要变成现实还需要很长的时间。

知识点中国三大卫星发射中心

酒泉卫星发射中心

中国酒泉卫星发射中心,隶属于中国人民解放军总装备部,主要承担运载火箭、卫星、飞船等各种航天器的发射试验任务,是中国建设最早、规模最大的综合发射场,被誉为“中国航天第一港”。

太原卫星发射中心

太原卫星发射中心始建于1967年。坐落于山西省的西北部,距离太原市284千米。太原航天发射场可以发射多种卫星,已成功发射了所有中国产的太阳同步轨道气象卫星和12颗美国的铱星。

西昌卫星发射中心

西昌卫星发射中心始建于1970年,隶属于中国人民解放军总装备部,是中国目前对外开放中规模最大、设备技术最先进、承揽外星发射任务最多、具备发射多型号卫星能力的新型航天器发射场。

同类推荐
  • 天文科技大追踪

    天文科技大追踪

    宇宙太空将是我们人类的最后一块“大陆”,走向太空,开垦宇宙,是我们未来科学发展的主要方向,也是我们未来涉足远行的主要道路。因此,感知宇宙,了解太空,必定为我们未来的人生沐浴上日月辉映的光芒,也是我们走向太空的第一步。神秘的宇宙向我们敞开了走向太空的大门,我们必须首先知道整个宇宙的主要“景点”。宇宙不仅包括太阳系、星系、星云,还蕴藏着许多奥秘,总之,宇宙是一块神奇的地方,太空充满着我们无限的梦想,发现天机,破解谜团,是这个时代发展的需要,也是我们知识素质的标杆。
  • 分身有术的海参:动物绝技

    分身有术的海参:动物绝技

    《分身有术的海参--动物绝技》简介:无论是身怀绝技的动物,还是形态各异的植物,抑或是我们生活中见所未见、闻所未闻的神秘生物,它们共同构成一个光怪陆离的生物世界。“图说生物世界”将为你展现生物世界的趣味,描绘生物世界的新奇,揭开生物世界的神秘。人类和动物生活在同一个世界里,或许你对很多动物都不陌生,但是,你知道它们的一些小秘密吗?你知道青蛙为什么长着一张大嘴巴吗?你知道萤火虫为什么会发光吗?你知道猫头鹰为什么会在睡觉的时候睁一只眼闭一只眼吗?总有太多的疑问困扰着我们,让我们百思不得其解。
  • 野人谜团

    野人谜团

    为了激励广大读者认识和探索天下谜团,普及科学知识,大华文苑根据中外的最新研究成果,特别编辑了本套《破译天下谜团》丛书。本套图书知识全面、内容精练、文章短小、语言简洁、深入浅出、通俗易懂、图文并茂、形象生动,非常适合读者阅读和收藏。这本《野人谜团》就是该套丛书之一。世界各地流传着许多有关野人的传说,野人到底是一种什么性质的动物?翻开《野人谜团》一书,让我们一起去看看神秘出现在各地的野人踪迹并探索野人身上蕴藏的奥秘。
  • 生活知识百科(第四册)

    生活知识百科(第四册)

    进入新世纪以来,人们的生活发生了巨大的变化,科学知识比以往任何时期都显著地改变着人们的生活,影响着人们的生活,人们开始注重自己的生活质量,提高自己的生活水准。时代在发展,生活在进步,家庭生活知识需要不断更新,因为更完善、更及时地向人们介绍生活知识已经成为大众的普遍需要。本书针对家庭生活知识的方方面面进行了科学的指导,是专门介绍家庭生活知识的百科式的工具书。其对于指导人们的日常生活,帮助人们提高其生活质量,有着其他图书不可替代的重要作用。
  • 数学教学的趣味现象设计

    数学教学的趣味现象设计

    《数学教学的趣味现象设计》针对学生在学习数学中出现的问题,针对数学中的趣味现象进行教学设计设计,有步骤、有梯度地引导学生学会从不同的角度去认识数学的奇妙,激发学生学习数学的兴趣,增强学生学好数学的信心。
热门推荐
  • 花落秋雨时:持你之手老去

    花落秋雨时:持你之手老去

    她夏雨晴,从小锁骨处便带有一朵神秘的花朵,无泪之人,她的血百毒不侵,可解百毒因此招妖魔追杀,世人说她天煞孤星。舞会当晚穿越到一个神秘的时空,遇他易子卿,美得如画,妖得如花明明一个男子却许她叫‘卿姐姐’。遇他慕奕尘,冷漠如霜,言语极少,却对她特别不一般。她与他们一起走,是好是坏?
  • 十神

    十神

    撑天地,舞日月风雨路,山水天这个世界形同地狱,我将从残骸中重生。
  • 六道天经

    六道天经

    何谓六道?囊括众生者,名为六道。何谓轮回?轮回者,天道之根源,秩序之平衡。若人得六道轮回之力,是否能上凌霄摘星逐月,下幽冥搅弄乾坤?
  • 水嫩前妻的诱惑:腹黑前夫别乱来

    水嫩前妻的诱惑:腹黑前夫别乱来

    新婚夜,她在他的强迫下,失去女人最宝贵的东西,同时还被他逼着签下‘卖身条约’!丧失所有自尊和骄傲!这男人……是恶魔!因为他自己控制不住下半身,而让她‘意外’怀上的孩子,也必须拿掉,不准生下来?只因为她没有资格,她不配生他的种?不!不!她不能眼睁睁的看着自己的孩子,硬生生的从她体内被挖掉……为了保孩子,所以私自扔下离婚协议书仓惶而逃,这一逃……她?出逃是幸?还是不幸?孩子流产了?还是……一起期待!如何?堂堂KBS的总裁,婚礼上被换妻?将妻子当情妇?最后还落魄的被偷走了精*子?哈……看看,谁是谁的对手!谁是谁的劫难!谁又是谁的最后一站!(本文很狗血,很台言,很虚构,很雷人,寻找真实的……就还是算了哈,到时候不想被亲们说什么过于夸浮之类的)
  • 不容青史尽成灰·春秋战国卷

    不容青史尽成灰·春秋战国卷

    《春秋战国卷》着墨于春秋战国时期那些可爱的人与事,郑庄公为何只是小霸一个,仙鹤曾经毁灭了一个国家?为什么宋襄公的仁义不值钱,而老是被欺负的楚国曾经在历史上很牛,三家分晋到底是怎么回事,五张羊皮真的换来秦国的崛起么?春秋也曾有平民起义更曾经召开过“国际和平会议”,战国的变法你方唱罢我登场,谁笑到了最后?纸上谈兵的赵括是长平之战的最大祸首么,为什么曾经主力的战车消失在历史长河,秦王朝是如何一统江山又崩然倒塌,百家争鸣的百家最后到哪里去了,一切的一切,更多的精彩,只在你的掌握。尊敬的书友,本书选载最精华部分供您阅读。留足悬念,同样精彩!
  • 汝之蜜糖吾之砒霜

    汝之蜜糖吾之砒霜

    果然,人坏事做多了就会遭到报应,这不,莫忧瞳因为写死了太多女配而要去赎罪了。【不喜请绕道,请勿人身攻击】
  • 再踏长生路

    再踏长生路

    末法大劫已过,祖星生灵被粗暴的拉回修行界龙啸百年重生而回誓要踏上长生之路
  • 相思谋:妃常难娶

    相思谋:妃常难娶

    某日某王府张灯结彩,婚礼进行时,突然不知从哪冒出来一个小孩,对着新郎道:“爹爹,今天您的大婚之喜,娘亲让我来还一样东西。”说完提着手中的玉佩在新郎面前晃悠。此话一出,一府宾客哗然,然当大家看清这小孩与新郎如一个模子刻出来的面容时,顿时石化。此时某屋顶,一个绝色女子不耐烦的声音响起:“儿子,事情办完了我们走,别在那磨矶,耽误时间。”新郎一看屋顶上的女子,当下怒火攻心,扔下新娘就往女子所在的方向扑去,吼道:“女人,你给本王站住。”一场爱与被爱的追逐正式开始、、、、、、、
  • 童年记事

    童年记事

    作者周卫国,原上海大学文学院英语教师。(童年记事)讲述的是我儿时的故事,上海儿童弄堂生活的故事,老上海的故事。它来自我童年生活的记忆,主要是发生在一九六五年初到一九六六年初的一年间。不少是我自己的亲身经历,其余是我的童年伙伴(主要人物有八个)、同学和他们亲人的故事。(童年记事)约五十万字。(童年记事)以儿童视角来观察生活,借孩童的语气来叙说那个时代的故事。它通过对往事一件件、一桩桩的记忆,就像一部记录片,多角度、多层面地把我们的所见所闻,自己生活时代的点点滴滴都统统地摄入镜头,再回放给读者。她是一部我们的历史。
  • 推背图和烧饼歌里的历史

    推背图和烧饼歌里的历史

    《推背图》和《烧饼歌》,想要表达的是对未来世界的一种预测,但能否一语中的,决定权其实在解读者的手中。《推背图和烧饼歌里的历史(超值金版)》为你一一解释。