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嫦娥奔月究竟“奔的啥”?

科普小知识2022-07-19 21:36:42
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1月3日的《朋友圈》被第一张月度照片横扫。同一天10时26分,嫦娥四号成功着陆在预先选定的月球背面着陆区,并通过鹊桥月球接力发回了世界上第一张月球背面特写图像。

众所周知,人类探索月球的旅程已经开始,而且越来越快。那么,月球上有什么宝藏如此迷人?

“坐在月亮上看天空”和“看地球”都很棒。

据中国科学院国家天文台的研究员郑永春说,月亮如此受欢迎的原因主要是因为它的位置好。

月球是离地球最近的天体,在月球上,我们可以实现对天空、地球和月球的独特观察。郑永春解释说,月球上没有大气层,月球背面没有无线电噪音干扰。那里的天文观测可以获得越来越暗的宇宙信息。同时,与地球相比,月球的地质结构更加稳定,这有利于长期精确的天文观测。

“特别值得一提的是,月球有两个优点:第一,月球南北两极永久阴影区的温度极低,有些区域仅比绝对零度高20至30度,可以进行红外天文观测;第二,月球背面是一个罕见的安静区域,没有任何人工无线电噪音干扰,能够更灵敏地监测来自宇宙深处的微弱电磁信号。”郑永春说。

此外,尽管科学家目前拥有各种高分辨率卫星,但由于地球距离较近,很难看到地球的全貌。另一方面,在月球上建立观测站可以对地球进行大规模的全球观测,如地壳结构的起伏、地球表面的植被和全球气候变化。

国家空间探测技术首席通信专家庞志浩说,由于月球上几乎没有大气和地质活动,岩石没有受到太大损害。研究月球岩石相当于研究39亿至40亿年前地球上的样本,这可以了解很多关于地球早期大气状态的信息,甚至有助于人们理解生命、地球、太阳系乃至整个宇宙的起源和演化历史。

想去火星吗?让我们先在月球上休息一下。

“在月球上进行就地资源利用有利于建立人类到达深空的前哨站。”郑永春说。

人类未来的目标是在离地球5500万公里的火星上着陆。郑永春说,虽然空间站的建设已经基本成熟,但它的寿命有限,维护费用也很高。月球是一个非常理想的中转站,也是测试各种载人航天技术的训练场。"没有380,000公里的训练,我们无法深入太空."

“月球上的环境比地球上的环境更独特。在月球上组装和发射航天器,并利用原位资源生产所需燃料,将为人类进入深空提供重要支持。因此,首先建造月球基地,然后发射从月球到火星的宇宙飞船是一个现实可行的选择。”郑永春说。

庞志浩补充说,根据一份报告,如果月球被用作人们去火星的踏脚石,它每年可以节省大约100亿美元。

单单氦3就能发电一万年。

当然,月球也有巨大的能量储备。庞志浩说,月球在21世纪被称为波斯湾,氦3是主要燃料。

“因为没有大气层,月球表面的土壤中有大量被太阳风吹走的氦3。这是一种清洁、安全、高效的核聚变发电燃料。利用它进行核聚变发电可以提供廉价、无毒、无放射性的能源,因此被科学界称为“完美能源”庞志浩说,根据保守估计,月球土壤中有100万吨氦3,可以用来发电,以满足地球1万年的能源需求。

据俄罗斯估计,一吨氦3的价值约为100亿美元,用宇宙飞船从月球运输一吨氦3的总成本为2000万至4000万美元,因此在月球上开发氦3是有利可图的。

此外,庞志浩说,月球自然资源丰富,已知有100多种矿物,其中5种在地球上没有发现。“月球富含钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰和其他矿物质。仅月海玄武岩就含有至少1万亿吨可开采的钛金属。”

同时,因为月球表面几乎没有大气层,太阳辐射可以直接射入月球。每年到达月球的太阳辐射能量约为12万亿千瓦,太阳能的能量密度为每平方米1.353千瓦。"高效率的太阳能发电站可以建在月球上."庞志浩认为,在月球上建造核电站也有好处,因为没有必要担心核泄漏等问题。