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[科普中國(guó)]-月球基地

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概念及目的

月球基地是太空基地的一種,人類(lèi)在月球上建立的從事科研、生產(chǎn)、生活及其他太空活動(dòng)的中心。建立的目的有:(1)利用太空環(huán)境研究月球、地球的起源和演變;(2)在微生物遺傳工程、封閉環(huán)境下生命保障系統(tǒng)及大尺度人造生物圈等方面進(jìn)行試驗(yàn)和研制;(3)開(kāi)發(fā)和利用月球資源,開(kāi)辦月球企業(yè),發(fā)展太空工業(yè);(4)為人們進(jìn)行太空旅游和其他商業(yè)活動(dòng)提供場(chǎng)所。美國(guó)計(jì)劃從90年代起,分兩步建造月球基地。第一步用20年時(shí)間建立月球前口肖站,第二步再用10年左右的時(shí)間將前哨站升級(jí),使之成為永久住人的月球基地。2

構(gòu)想建造月球基地與建造太空城市一樣,對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)是一件不可思議的神奇事兒。但這件神奇的事兒卻早已明確擺在了科學(xué)家面前,他們不僅對(duì)之進(jìn)行了長(zhǎng)期探索,而且正在準(zhǔn)備進(jìn)行具體實(shí)施。

美國(guó)是最先決定創(chuàng)建月球基地的國(guó)家。據(jù)報(bào)道美國(guó)已決定耗資1000億美元,建立臨時(shí)月球太空城。這一計(jì)劃將分階段進(jìn)行。最初建立臨時(shí)基地,人數(shù)從十幾人逐步增加到幾十人,他們將在月球進(jìn)行礦物開(kāi)采和冶煉試驗(yàn),并為建造永久基地做準(zhǔn)備。2007年建成中小型永久基地,人數(shù)增加到百余人,逐步形成從開(kāi)采、冶煉到運(yùn)輸?shù)恼咨a(chǎn)系統(tǒng)。最后是在月球上建成一個(gè)可以容納千人的月球城,各種類(lèi)型的生產(chǎn)、生活、娛樂(lè)設(shè)施日趨完備,物資自給自足有余,還可以“出口”地球。

美國(guó)的這一月球基地藍(lán)圖,占地8000平方米,是一座圓形3層建筑物,直徑64米,每層高4.5米。屋頂由混凝土建造,再覆以月球土,厚0.7~2.5米。墻壁分內(nèi)外兩部分,外墻6層,厚1.4米,內(nèi)墻厚2.5米,內(nèi)外墻中間夾0.7米厚的月球土,主要用于防宇宙射線(xiàn)、太陽(yáng)風(fēng),以及隕石的撞擊。另外建筑物中間還有一個(gè)圓形防空洞,一旦建筑物受損,大氣外泄,人可以躲入其中避難。

與此同時(shí),日本由未來(lái)工程學(xué)研究所牽頭,召集能代表日本水平的大學(xué)、研究所以及20多家企業(yè)的技術(shù)專(zhuān)家,成立了“月球基地與月球資源開(kāi)發(fā)研究會(huì)”,也提出了一份月球基地的建設(shè)藍(lán)圖。這一藍(lán)圖計(jì)劃分為5個(gè)階段實(shí)施。第一階段從本世紀(jì)末到下世紀(jì)初,主要對(duì)月球進(jìn)行調(diào)查探測(cè),用機(jī)器人為基地選址,繪出月球資源分布圖。第二階段從2004年開(kāi)始,建設(shè)可供6~8人居住的直徑為6米、長(zhǎng)為11米的基地,人們可以不定期地在這里工作,時(shí)間為幾天到幾周。2010~2020年為第三階段,基地?cái)U(kuò)大到可供8~32人居住,建成可防止陽(yáng)光強(qiáng)烈輻射的保護(hù)裝置,工作人員可在這里連續(xù)工作3~12個(gè)月。2020~2030年為第四階段,基地進(jìn)一步擴(kuò)大,工作人員增至64~125人,居住時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1~5年,逐步解決氧氣自給問(wèn)題和農(nóng)場(chǎng)建設(shè)問(wèn)題。2030年以后進(jìn)入第五階段,基地做到完全自給自足,開(kāi)始進(jìn)行能源生產(chǎn),月球和地球之間開(kāi)辟定期航線(xiàn),使月球基地成為人類(lèi)在地球以外建立的第一個(gè)真正的太空居民點(diǎn)。

人類(lèi)要在月球表面正常生活居住,首先離不開(kāi)必不可少的淡水和氧氣,而月球上既沒(méi)有水又沒(méi)有空氣。這怎么辦呢?科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球的沙土含有很多的氧,他們便提出了用月球沙土制造淡水和氧氣的設(shè)想。這一設(shè)想是先用鏟車(chē)自動(dòng)挖掘月面的沙土,從中選出含氧的鐵礦物,然后用氫使含氧鐵礦物還原,便可制得淡水了。有了水,通電使水電解,得到的是氧氣和氫氣。氧氣經(jīng)液化貯存,隨時(shí)可向基地居民供應(yīng)。最初用作還原劑的氫可以從地球上運(yùn)來(lái),生產(chǎn)開(kāi)始后電解水獲得的氫即可循環(huán)使用。據(jù)估計(jì),190噸月球沙土含有15~16噸含氧鐵礦物,可制得1噸氧氣。而1年只需要生產(chǎn)1噸氧便可維持月球上10人生存的需要。

其次,人類(lèi)要在月球自給自足系統(tǒng)中生活,還必須保證食物供應(yīng)。食物從哪里來(lái)呢?近幾年來(lái),科學(xué)家在太空站上進(jìn)行了大量的生物實(shí)驗(yàn),先后培育出了100多種“太空植物”,其中包括小麥、玉米、燕麥、大豆、西紅柿、蘿卜、卷心菜、甜菜等。而且證明在太空失重條件下,在月球土壤中植物種子發(fā)芽率更高,生長(zhǎng)更快,開(kāi)花或抽穗時(shí)間更早??茖W(xué)家還對(duì)一些動(dòng)物進(jìn)行了試驗(yàn),證明失重狀態(tài)不會(huì)影響新生命的誕生。在太空站里,果蠅能像在地球上一樣交配、產(chǎn)卵、繁殖后代;蜜蜂會(huì)筑巢,蜂王照樣生兒育女。送上飛船的60只鵪鶉蛋,返回地面后仍能孵化出小鵪鶉。在飛船上擱置了59天的魚(yú)卵,回到地面全都順利地孵出了魚(yú)苗。哺乳動(dòng)物也不例外,雌鼠、雄鼠放在籠子里送上太空,照樣合歡同居,雌鼠照樣受孕懷胎,回到地面后產(chǎn)下了第一代“太空鼠”。因此只要在月球上建立起月球農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)基地,月球上人的食物來(lái)源是有充分保障的。

第三是月球基地的能源供應(yīng)更不成問(wèn)題。因?yàn)樵虑蛏蠠o(wú)風(fēng)無(wú)雨,晴朗無(wú)陰,終日有陽(yáng)光照射,而且沒(méi)有大氣吸收,太陽(yáng)的輻射強(qiáng)度大約是地球上的1.5倍。因此,月球上完全可以利用太陽(yáng)能來(lái)照明、供熱、采暖、發(fā)電。當(dāng)然,必要時(shí)還可以在月球上建立核電站,以保證基地能源的充足供應(yīng)。

門(mén)德?tīng)栍?jì)劃90年代初,美國(guó)休斯敦航天中心負(fù)責(zé)人溫德?tīng)枴らT(mén)德?tīng)栂虬讓m重提建設(shè)月球基地??茖W(xué)家認(rèn)為建立一個(gè)月球基地對(duì)支持在太空進(jìn)一步大規(guī)模的開(kāi)發(fā)是極重要的。在巴西的圣卡塔林島,美國(guó)科學(xué)家正在為開(kāi)辟月球基地,進(jìn)行類(lèi)如“生物圈2號(hào)”的全封閉模擬實(shí)驗(yàn)。門(mén)德?tīng)栍?jì)劃的第一階段從1997年開(kāi)始,先發(fā)射人造衛(wèi)星,為基地選擇最佳地點(diǎn)作勘測(cè)。第二階段從2005年開(kāi)始,為施工階段,將向月球運(yùn)送起重挖掘等基建機(jī)械,并用微波對(duì)地基進(jìn)行硬化處理。第三階段為構(gòu)件組裝,采用21根直徑6米,長(zhǎng)18米的巨型管道,組成3個(gè)等邊六角形,六角形中用高壓充氣建立18米高的巨大圓艙,人員設(shè)備皆可容納在管道或圓艙中。第四階段開(kāi)采利用月巖中氧、鋁、鐵、鈦、硅等資源,制取生活用氧,及擴(kuò)建月球基地所需的金屬、玻璃等原材料??茖W(xué)應(yīng)用國(guó)際公司根據(jù)門(mén)德?tīng)栍?jì)劃第四階段作了相應(yīng)的研究,其結(jié)果是令人樂(lè)觀(guān)的:一座重量為1噸的小型試驗(yàn)型化工廠(chǎng),在1年中可把10噸以上的月巖加工成氧、金屬和玻璃。

門(mén)德?tīng)柕恼麄€(gè)計(jì)劃需耗資上千億美元,人類(lèi)必須不間斷地努力100年才能完成。

重返月球我們的家園——地球正在遭遇各種災(zāi)難是侵襲。便于氣溫逐漸變暖,匯集水、泥石流,火山爆發(fā)、海嘯、龍卷風(fēng)、大地震,生命是如此的脆弱,與浩瀚的宇宙相比,我們的世界中是滄海一粟。如果我們沒(méi)有保護(hù)好自然,也許在未來(lái)人類(lèi)也不得不離開(kāi)地球,在宇宙中尋找新的家園。

半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里,人類(lèi)對(duì)火星的探測(cè)也取得了巨大的突破??茖W(xué)家們認(rèn)為,人類(lèi)有望改造火星的氣候和環(huán)境,這顆紅色的星終將成為人類(lèi)的第二個(gè)家園。太陽(yáng)系的多姿多采用讓人應(yīng)接不暇,而我們頭上這顆單調(diào)、靜寂的月球似乎正在漸漸的被人遺忘。

如果月球?qū)θ祟?lèi)有過(guò)恩惠,那似乎也是它與生俱來(lái)的使命——永遠(yuǎn)伴隨地球,圍繞地球旋轉(zhuǎn),而且亙古不變。自從1969年至1972年阿波羅6次載人飛船將12名宇航員送上過(guò)月球外,人類(lèi)再也沒(méi)有登上過(guò)月球。在1972年美國(guó)“阿波羅計(jì)劃”結(jié)束以后,探月一度有所降溫。不過(guò),受月球豐富資源的吸引,加上航天技術(shù)突飛猛進(jìn),自20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始,人類(lèi)又把目光投向了月球。

2003年9月,歐洲第一個(gè)月球探測(cè)器“智能1號(hào)”順利升空,并在完成觀(guān)測(cè)使命后,于2006年9月成功撞擊月球。

2007年9月,日本繞月探測(cè)衛(wèi)星“月亮女神”發(fā)射升空。它描繪出世界首幅高精確度月球地形圖;發(fā)現(xiàn)月海底部存在彎曲的層狀構(gòu)造;發(fā)現(xiàn)月球表面正面和背面重力存在差異等。

2007年10月,中國(guó)“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星踏上“奔月”旅程,并在一年多后成功撞月。

2008年10月,印度月球探測(cè)器“月船1號(hào)”發(fā)射升空,它利用攜帶的各種儀器收集月球地理結(jié)構(gòu)、化學(xué)構(gòu)成及礦藏等數(shù)據(jù),并收集月球地理數(shù)據(jù)以繪制高精度的三維月球地圖。

此外,2008年7月,美國(guó)、印度、韓國(guó)、日本、加拿大、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和意大利簽署了聯(lián)合探月協(xié)議,共同發(fā)起了名為“國(guó)際月球網(wǎng)絡(luò)”的探月活動(dòng),計(jì)劃逐步在月球上建立數(shù)個(gè)科學(xué)站。航天大國(guó)俄羅斯也制定了本國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃。

與冷戰(zhàn)時(shí)期相比,各國(guó)在新世紀(jì)的探月活動(dòng)呈現(xiàn)出新特點(diǎn)。當(dāng)時(shí)美蘇探月的目的是滿(mǎn)足政治和科技需要,而現(xiàn)在各國(guó)的主要目的是把科學(xué)探索和經(jīng)濟(jì)需求相結(jié)合,以探測(cè)月球資源為主,為未來(lái)月球資源開(kāi)發(fā)、利用奠定基礎(chǔ)。

從規(guī)模上看,現(xiàn)在人類(lèi)探測(cè)月球的規(guī)模更宏大。各國(guó)陸續(xù)發(fā)射采用最新技術(shù)成果的多種先進(jìn)月球探測(cè)器,收集各種月球地理數(shù)據(jù),從月表到月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有研究。現(xiàn)在加入“月球俱樂(lè)部”的國(guó)家越來(lái)越多,打破了少數(shù)國(guó)家壟斷探月書(shū)面。

我們已經(jīng)進(jìn)入21世紀(jì)。在新世紀(jì)的入口,我們將有幸看到:月球基地的建設(shè)和月球資源的開(kāi)發(fā),序幕已經(jīng)徐徐拉開(kāi)。

各國(guó)情況印度印度空間研究組織發(fā)布消息說(shuō),印度正在研究在月球?qū)ふ乙粔K約15平方公里的土地,以建立該國(guó)第一個(gè)月球基地,為進(jìn)行載人登月等空間活動(dòng)作準(zhǔn)備。

印度空間研究組織衛(wèi)星中心主任亞歷克斯2日對(duì)新聞界說(shuō),月球基地在坡度上應(yīng)該較為平坦,一端有抬高的地形,可以接觸陽(yáng)光;基地還應(yīng)該有個(gè)坑,可以存放足夠的水;此外,基地還應(yīng)該有足夠的陰影區(qū),供未來(lái)在月球生活的人員在天熱時(shí)“納涼”。

亞歷克斯說(shuō),印度空間研究組織計(jì)劃2013年發(fā)射“月船2號(hào)”探測(cè)器,這一無(wú)人探測(cè)器將在選定的月球著陸場(chǎng)所降落,并對(duì)科學(xué)家選定的月球基地進(jìn)行考察。2020年,印度空間研究組織將開(kāi)始建立月球基地,為印度首次載人登月作準(zhǔn)備。

中國(guó)據(jù)中國(guó)消息,中國(guó)要在太空中建立實(shí)驗(yàn)室,爭(zhēng)取將來(lái)在月球上建基地,開(kāi)掘月球礦藏。中國(guó)人邁向外太空的第一步-載人航天也要在三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

據(jù)報(bào)道,中國(guó)科學(xué)家前日在"科技周"的報(bào)告中首次披露中國(guó)進(jìn)軍外太空的藍(lán)圖。中國(guó)探月計(jì)劃首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)院士介紹說(shuō),他們的遠(yuǎn)期目標(biāo)是在月球上建立基地,并開(kāi)采礦藏為人類(lèi)服務(wù)。

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),理論上中國(guó)已完全具備了月球探測(cè)的能力。他透露:"中國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃的目標(biāo),是建立月球基地,開(kāi)發(fā)、利用月球上各種豐富資源,而中國(guó)的第一次月球探測(cè),將從發(fā)射月球資源探測(cè)衛(wèi)星開(kāi)始。"

月球探測(cè)衛(wèi)星將繞近月軌道運(yùn)行,對(duì)月球進(jìn)行整體性與綜合性的探測(cè),探明月球上蘊(yùn)藏豐富的氦3、鐵、鈦、水冰等能源和資源,并查明月球表面的環(huán)境、地貌、地質(zhì)構(gòu)造與物理場(chǎng)。

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料氦3,在月球上蘊(yùn)藏豐富,初步估算,月壤中的資源總量可達(dá)100至500萬(wàn)噸,8噸氦3所發(fā)的電就可滿(mǎn)足中國(guó)一年的用電量,100噸氦3就能滿(mǎn)足全球一年的電力需求。因此,利用月球資源衛(wèi)星探明月球上氦3的儲(chǔ)量和分布,對(duì)中國(guó)未來(lái)能源戰(zhàn)略有著重要意義。

"神舟"三號(hào)副總設(shè)計(jì)師王壯說(shuō),中國(guó)宇航員飛入太空將在2005年前實(shí)現(xiàn)。他介紹,目前中國(guó)已有12名候選宇航員待命。中國(guó)已自行研制了返回艙、宇航服等設(shè)備。其中僅宇航服的造價(jià)就高達(dá)"千萬(wàn)元量級(jí)"。

中國(guó)的太空計(jì)劃分三步:實(shí)現(xiàn)載人航天;建立空間實(shí)驗(yàn)室;建立空間站,實(shí)現(xiàn)與國(guó)際空間站對(duì)接。作為更長(zhǎng)遠(yuǎn)的登陸外星球工程,專(zhuān)家們計(jì)劃先遙探月球環(huán)境,為將來(lái)建設(shè)月球基地選址。

我國(guó)將于2020年左右建成自己的空間站,也許,摸著石頭過(guò)河的畢格羅太空公司,他們的大膽創(chuàng)新和探索,將會(huì)為我國(guó)未來(lái)的空間站提供一些可能的借鑒。3

美國(guó)未來(lái)4名宇航員可待半年北京時(shí)間2009年7月30日消息,英國(guó)《新科學(xué)家》雜志近日公布了美國(guó)宇航局未來(lái)重返月球計(jì)劃中,建造月球基地的部分設(shè)計(jì)方案。

2006年12月,美國(guó)宇航局對(duì)外公布了“重返月球”計(jì)劃,其核心目標(biāo)是2024年在月球上建立永久基地,月球南極有望成為選址地點(diǎn)。建成后的月球基地上將有探測(cè)車(chē)和生活區(qū),能夠?qū)崿F(xiàn)電力供應(yīng),保證宇航員在月球上長(zhǎng)駐180天。以下就是《新科學(xué)家》雜志公布的美國(guó)未來(lái)月球基地設(shè)計(jì)方案:

最終目標(biāo)是4名宇航員在月球停留半年。

美國(guó)宇航局已經(jīng)審查了十多個(gè)在月球上建設(shè)人類(lèi)居留地的不同設(shè)計(jì)方案。每個(gè)設(shè)計(jì)方案的最終目標(biāo)都是能在無(wú)需補(bǔ)給任務(wù)的情況下,讓4名宇航員在月球上停留180天。這個(gè)基地由堅(jiān)硬的圓柱形登月艙構(gòu)成,每個(gè)都將放在月球登陸器的頂部,被送到月球表面。美國(guó)宇航局設(shè)想在把補(bǔ)給品送上月球,并實(shí)現(xiàn)每年執(zhí)行兩次載人任務(wù)后,于2030年之前建成一個(gè)功能齊全的宇航員居留地。但是月球居留地至少要在最初幾年依靠太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能電池板收集的一部分能量會(huì)被儲(chǔ)存起來(lái),以備陽(yáng)光無(wú)法利用的時(shí)候?yàn)樵摶靥峁┠芰俊?/p>

可利用核反應(yīng)堆供能在月球上的漫漫長(zhǎng)夜,可利用核反應(yīng)堆供能,如果居留地不是位于極地,月球之夜最長(zhǎng)可持續(xù)大約14天。這些反應(yīng)堆的功率為40千瓦,大約足以供30家普通美國(guó)家庭使用。反應(yīng)堆上方的黑色面板是散熱器,可用來(lái)疏散過(guò)剩的熱量。為了防止宇航員受到反應(yīng)堆傷害,這些東西都距離居留地有一段距離,而且周?chē)怀纱脑虑蛲涟鼑?。其他設(shè)計(jì)方案要求把核反應(yīng)堆埋在月球地下。

美國(guó)宇航局希望設(shè)計(jì)一種加壓月球車(chē)

為了探索月球表面,美國(guó)宇航局希望設(shè)計(jì)一種加壓月球車(chē),它可當(dāng)作移動(dòng)月球居留地。宇航員利用它可在數(shù)周時(shí)間內(nèi)持續(xù)探索月球表面,期間無(wú)需返回大本營(yíng)。如果供應(yīng)品補(bǔ)給站分布在道路沿線(xiàn),這些月球車(chē)或許可以離開(kāi)大本營(yíng)數(shù)百公里。

居留地和月球車(chē)將穿上“太空服”

又粘又細(xì)的月球塵土可破壞保護(hù)層,它們可能是一大健康隱患。為了解決這個(gè)問(wèn)題,美國(guó)宇航局正在考慮給居留地和月球車(chē)穿上“太空服”,這樣塵埃就無(wú)法進(jìn)入居留地和月球車(chē)內(nèi)部了。這兩件“太空服”是用來(lái)裝備加壓月球車(chē)的。宇航員從這種服裝的后面進(jìn)入室內(nèi),然后利用月球車(chē)前去探索月面。

巨型六腿機(jī)器人可駝?wù)麄€(gè)宇航員居留地

月球車(chē)和推土機(jī)可能并不是唯一在月球表面移動(dòng)的裝置。一種被稱(chēng)作ATHLETE的巨型六腿機(jī)器人可以用背駝走整個(gè)宇航員居留地,它通過(guò)蹲伏姿勢(shì),讓居留地的門(mén)靠近地面。

未來(lái)探索仍有不確定性小布什總統(tǒng)宣布這項(xiàng)計(jì)劃后不久,美國(guó)宇航局確定實(shí)現(xiàn)重返月球這個(gè)目標(biāo)的最好方法,是建設(shè)一個(gè)可以確保4名宇航員一次停留180天的居留地?,F(xiàn)任總統(tǒng)奧巴馬在2009年初支持一項(xiàng)重返月球計(jì)劃,由于他已經(jīng)下令擴(kuò)大對(duì)美國(guó)宇航局的人類(lèi)太空飛行計(jì)劃的審查范圍,這些計(jì)劃可能還會(huì)發(fā)生變動(dòng)。這次審查預(yù)計(jì)將在8月底結(jié)束。

美國(guó)宇航局2010年的預(yù)算需求也會(huì)導(dǎo)致重返月球的時(shí)間表發(fā)生變動(dòng)。德克薩斯州休斯頓美國(guó)宇航局約翰遜航天中心月表系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室副主管馬修?倫納德(Matthew Leonard)說(shuō):“我們得到的人類(lèi)重返月球計(jì)劃的預(yù)算開(kāi)支無(wú)法維持到2020年?!北M管如此,該局仍在為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)而努力,打算在2021年把第一批宇航員送上月球,并通過(guò)把貨物送上月球,且每年實(shí)施兩次登月球任務(wù),在月球上建立居留地。

沒(méi)水也建北京時(shí)間2009年10月9日19點(diǎn)33分,美國(guó)太空總署(NASA)用一支火箭和一顆小衛(wèi)星,對(duì)月球南極的一個(gè)永久陰影區(qū)進(jìn)行了兩次連續(xù)撞擊,求證月球上是否存在水冰。但令大家失望的是,撞擊時(shí)并未如NASA所預(yù)期,傳回實(shí)時(shí)圖像。

雖然NASA表示,已經(jīng)收到相關(guān)數(shù)據(jù),只是需要幾周時(shí)間處理,結(jié)果將于12月公布;但由于不曾“目擊”實(shí)時(shí)景象,從公眾到科學(xué)家,都對(duì)NASA提出了不少質(zhì)疑。為此,記者采訪(fǎng)了我國(guó)探月工程首席科學(xué)家、中科院院士歐陽(yáng)自遠(yuǎn)先生。

如何利用月球上是否有水?歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),他非常希望月球上有水,甚至能有大量的水,但很可能事與愿違。

早在1999年,NASA科學(xué)家就曾指揮“月球勘探者”月球衛(wèi)星撞擊了月球南極附近的舒梅克環(huán)形山——也是為了尋找水,但沒(méi)找到。

從已知的數(shù)據(jù)來(lái)看,月球上永久陰影區(qū)月壤中水冰的含量極小,甚至不足1%,也就是說(shuō),一公斤月壤中可能只含有幾克水。永久陰影區(qū)內(nèi),到底有多少水冰,現(xiàn)在還是未知數(shù)。即使水冰數(shù)量足夠多,如何把它們?nèi)〕黾右岳?,在工程技術(shù)上也是道超乎想象的難題——因?yàn)橐獜?240℃左右、幾公里深、伸手不見(jiàn)五指的深坑中,將水冰加熱轉(zhuǎn)化成水蒸汽,再收集利用。

“如何讓機(jī)器在-240℃這樣的極端黑暗、嚴(yán)寒中運(yùn)轉(zhuǎn),現(xiàn)在還無(wú)法辦到?!睔W陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),“更不要說(shuō),要將月壤挖掘并堆積起來(lái)。還有,用什么裝置加熱?這個(gè)過(guò)程需要消耗多少能量?能源如何解決?運(yùn)輸問(wèn)題又如何解決?”雖然月球上遍地都是氦3,但即使在地球上,熟練運(yùn)用氦3獲取能量、實(shí)現(xiàn)可控核聚變發(fā)電,至少還要過(guò)50年,這以后才談得上在月球上用氦3獲取能量。所以,現(xiàn)在媒體上議論紛紛,稱(chēng)“找到水就能建月球基地,可以解決宇航員和月球基地移民的飲用水和生活用水,還可以大量生產(chǎn)液氫和液氧等火箭燃料”等等,歐陽(yáng)院士認(rèn)為言之不確,“這只是炒作的說(shuō)法,和實(shí)際情況并不相符。”

“其實(shí),無(wú)論在月球上是否找到水,人類(lèi)都會(huì)上月球建立基地?!睔W陽(yáng)院士說(shuō),早在上世紀(jì)90年代,美國(guó)就提出重返月球、建立月球基地,當(dāng)時(shí)根本不知道月球是否存在水?!叭绻兴?,還能廉價(jià)取用,那當(dāng)然好!”他說(shuō),“如果沒(méi)有水,就想別的辦法,月球沒(méi)水不會(huì)成為人類(lèi)建立月球基地的障礙?!?/p>

他特別提到了仍在工作的月球勘測(cè)軌道器LRO。其實(shí),LCROSS只是隨LRO一起發(fā)射的一顆附屬的衛(wèi)星,而LRO肩負(fù)的使命更多:繞距離月面僅50公里的極低軌道,幫助美國(guó)宇航局勘測(cè)與繪制最精細(xì)的地形圖、鎖定載人登月的登陸點(diǎn)和建立月球基地的候選位置、尋找月球上的可利用資源、探測(cè)月球空間和表面的輻射環(huán)境以及示范新技術(shù),等等。歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō):“這些科學(xué)探測(cè)目標(biāo)都緊緊圍繞載人登月和建立月球基地,這才是重頭戲!”

建成窯洞在首屆世界月球會(huì)議上,中國(guó)科學(xué)院院士、繞月探測(cè)工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在接受記者采訪(fǎng)時(shí)回答了未來(lái)建設(shè)月球基地的相關(guān)問(wèn)題。

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示,月球基地一般應(yīng)在載人登月之后才能實(shí)施,而現(xiàn)在載人登月尚未明確列入國(guó)家計(jì)劃,月球基地仍處在概念性論證階段。他說(shuō),有人值守的月球基地,可以讓宇航員短期駐留,進(jìn)行相關(guān)科學(xué)研究工作。他展望了未來(lái)的月球基地,風(fēng)趣地提出月球基地應(yīng)借鑒窯洞民居的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。他說(shuō),月球上晝夜溫度變化很大,白天很熱,溫度高達(dá)127多攝氏度,夜里很冷,溫度又低至-183多攝氏度。而且,月球上沒(méi)有空氣,太空輻射很強(qiáng)。

他說(shuō),如果未來(lái)在月球上的山體中建設(shè)一個(gè)很大的窯洞,一方面可以屏蔽太空輻射,另一方面可以提供更大的空間,在窯洞里創(chuàng)造出類(lèi)似地球的大氣環(huán)境,實(shí)現(xiàn)宇航員的生命保障系統(tǒng)。

中新網(wǎng)4月8日電 據(jù)外媒報(bào)道,俄羅斯總理普京日前在紀(jì)念加加林太空飛行50周年的一次關(guān)于太空計(jì)劃的會(huì)議上承諾,將在20年內(nèi)建月球基地,作為人類(lèi)登陸火星的補(bǔ)給站。

普京對(duì)于重啟太空計(jì)劃信心十足。俄羅斯已經(jīng)是一個(gè)太空強(qiáng)國(guó),占據(jù)了國(guó)際太空發(fā)射市場(chǎng)的40%,但普京認(rèn)為俄羅斯能做得更好。他說(shuō),“我認(rèn)為俄羅斯在太空發(fā)射市場(chǎng)的份額可以再增加5%甚至10%。”

月球基地則是這次會(huì)議上的亮點(diǎn),普京說(shuō),“我們要前往月球,并在月球的北極附近區(qū)域建立一個(gè)基地,這一計(jì)劃將在2030年左右實(shí)現(xiàn)?!?/p>

他還補(bǔ)充道,人類(lèi)登陸火星計(jì)劃也有可能在2030年左右實(shí)現(xiàn),這個(gè)月球基地正好能作為補(bǔ)給站,因?yàn)樵虑蛏显雄E象表明氦-3同位素的存在,它可以用來(lái)制造新的能源。4

基地方案2014年11月,歐洲航天局揭曉了首個(gè)地球之外的人類(lèi)棲息基地,有望未來(lái)40年內(nèi)宇航員在月球上生活工作。這種月球人類(lèi)基地足以容納4人居住,內(nèi)部有一個(gè)氣閘,可以在氣閘穿著太空服,便于在月球表面安全活動(dòng)。同時(shí),基地厚墻壁可保護(hù)宇航員免遭放射線(xiàn)傷害和隕石碰撞。5