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嫦娥奔月究竟是為了啥?僅氦3就能發電1萬年

字體 2019-01-07 14:54:28
     來源: 科技日報  

1月3日的朋友圈被首張月背圖刷屏。當日10時26分,嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面預選著陸區,并通過“鵲橋”月球中繼星傳回世界上第一張近距離拍攝的月背影像圖。

眾所周知,人類探月的征途早就起步且越來越快。那么,月球上到底有什么寶貝讓人如此著迷?

“坐月觀天”及“看地”都是極好的

在中國科學院國家天文臺研究員鄭永春看來,月球這地方之所以如此受青睞,主要是因為地段好。

月球是離地球最近的天體,“在月球上可以實現得天獨厚的對天觀測、對地觀測和對月觀測。”鄭永春解釋道,月球上沒有大氣層,其背面沒有無線電噪聲干擾,在那里開展天文觀測,可獲得更暗弱的宇宙信息。同時,相對地球來說,月球的地質結構更穩定,有利于開展長期精密的天文觀測。

“特別值得一提的是,月球還有兩個優勢:一是月球南北兩極的永久陰影區溫度極低,某些地區只比絕對零度高二三十攝氏度,可以進行紅外天文觀測;二是月球背面是一片難得的寧靜區域,沒有任何人為的無線電噪聲干擾,能更靈敏地監聽來自宇宙深處的微弱電磁信號。”鄭永春說。

此外,雖然科學家目前已經有了各種高分辨率衛星,但由于距離較近,很難看到地球全貌。而在月球上建立觀測站,可對地球進行全球大尺度觀測,如地殼結構的起伏、地球表面植被和全球氣候變化等。

全國空間探測技術首席傳播專家龐之浩則表示,由于月球幾乎沒有大氣和地質活動,巖石受到的損壞不大,研究月球巖石相當于研究地球39億—40億年前的標本,可了解許多地球早期大氣狀態的信息,甚至有助于人們認識生命、地球、太陽系乃至整個宇宙起源和演化歷史。

想去火星?先來月球歇歇腳吧

“在月球上開展原位資源利用,有助于建立人類走向深空的前哨站。”鄭永春說。

人類未來的目標是登陸火星,而火星距離地球最近也有5500萬公里。鄭永春表示,盡管空間站建設已經基本成熟,但其壽命有限且維護成本高,月球是非常理想的中轉站,以及測試各種載人航天技術的訓練場,“如果不進行38萬公里的演練,我們沒有辦法走向更遙遠的深空”。

“月球上的環境比起地球來有很多獨特性,在月球上組裝和發射航天器,利用原地資源生產所需的燃料,將為人類走向深空提供重要支撐。因此,先建月球基地,再從月球發射航天器到火星,是具有現實可行性的選擇。”鄭永春說。

龐之浩補充道,據一份報告稱,如果將月球作為載人前往火星的踏腳石,每年能夠為其節省大約100億美元的開支。

僅氦3就能發電1萬年

當然,月球上還擁有巨大的能源儲備。龐之浩說,月球被稱為21世紀的波斯灣,最主要的燃料是氦3。

“由于沒有大氣層,月球表面土壤中有大量通過太陽風吹來的氦3,這是一種清潔、安全和高效的核聚變發電燃料,用它進行核聚變發電可提供便宜、無毒和無放射性的能源,所以被科學界稱作‘完美能源’。”龐之浩介紹道,據保守估計,月壤中有100萬噸氦3,用它發電可以滿足地球1萬年的能源需求。

俄羅斯的一項估算則顯示,1噸氦3的價值約為100億美元,用飛船從月球運回1噸氦3的總費用為2000萬到4000萬美元,開發月球氦3有利可圖。

此外,龐之浩說,月球上蘊藏著大量的自然資源,已知有100多種礦物,其中5種是地球上沒有的。“月球上有豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產,僅月海玄武巖中就含有至少100萬億噸可開采利用的鈦金屬。”

與此同時,因為月球表面幾乎沒有大氣,太陽輻射可以長驅直入,每年到達月球范圍內的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦,太陽能的能量密度為1.353千瓦/平方米,“在月面可以建造高效率的太陽能發電站。”龐之浩認為,在月球上建核電站也有優勢,因為在那里不用擔心核泄漏等。


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編輯:任梓嘉

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