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[智]中国为何要探测月球
作者:欧阳自远

《青年文摘(彩版)》 2007年 第11期

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       从1959年开始到1976年,人类一共发射了108个月球探测器,成功率不到一半。人类实现了6次载人登月——12名美国宇航员登陆了月球。现在人类一共得到了382公斤来自月球的岩石和土壤样品。另外在南极的大冰盖里和一些沙漠里还找到了26块从月球掉到地球上的石头。虽然人类对月球进行了108次探测,但是对月球的了解仍然是很肤浅的。
       
       美国的“阿波罗”登月是一项科学工程,同时取得了巨大的经济效益。“阿波罗”登月一共花费256亿美元,约合现在的2000多亿美元,它导致了一大批科技工业群体的诞生,带动了上世纪20年的全部高新技术的发展。阿波罗产生了3000多项技术,到现在人类仍然受益匪浅,其投入产出比是1 : 14。
       月球条约规定它不属于任何国家,谁先利用谁先获益。因此,美、苏两个超级大国出于冷战的需要和对空间霸权的争夺,开始了对月球长达18年的密集探测。1994年以后,新的月球探测思路又开始萌芽了,美国、俄罗斯、日本、德国、英国、巴西、乌克兰、印度、中国等很多国家提出要重返月球。
       月球上有丰富的能源。一种是太阳能,月球的一天是一个月,白天是半个月,晚上是半个月,加之没有任何云层的遮挡,太阳直射表面,可以无限制地安装太阳能电池板。
       按月球的经度每120度建立一个太阳能发电厂,三个发电厂并联,至少有一个发电厂永远会被太阳照着发电,这些电可以通过微波发射到地球来。
       另外一种能源是人类未来将要实现的可控核聚变发电的原料氦-3。全地球只有15吨左右的氦-3。月球表面的土壤每天接受太阳的辐射,太阳风里含有一种气体氦-3,46亿年以来不断地富集在月球土壤里。根据现在的估算,月球土壤里大约含有100~500万吨氦-3。假如这种发电能够成为现实的话,中国一年的发电量需要的氦-3约为10吨,全世界用量约为100多吨。
       如此推算,月球上的氦-3可以供人类上万年的需求。几十年后可控核聚变发电商业化,它将成为人类社会长期、稳定、廉价和安全的能源原料,能支持地球上万年的能源需求。
       月球表面属于超高真空、没有大气活动、没有声响;月球没有磁场,地基稳定,重力场只有地球的1/6;没有污染,是很好的科学观测基地,是研制新型材料和特殊生物制品的好场所;月球还是人类空间活动的前哨站和转运站,是登上火星的跳板。
       月球探测是高新技术的集成和应用,不管美国的机遇号、勇气号火星车技术如何先进,但它们干的活儿是地形地貌拍照,看有没有过去水流活动的证据,岩石是否层状构造等,主要是很粗浅的普通地理学和普通地质学研究的问题,因而月球和火星探测很多首席科学家都是地球科学家。
       1992年,我国已立项了载人航天项目,从1994年开始,进行了中国月球探测的必要性、可行性论证,中国月球探测的长期规划论证等,2002年国家组织了立项的论证。2004年春节期间,国家批准了第一次月球探测方案,总经费14亿人民币,相当于北京市修两公里地铁的费用。
       中国的月球探测分为三个阶段,第一是无人探月的阶段,第二是载人登月的阶段,第三是把月球作为基地,进行研究开发的阶段。
       发射“嫦娥1号”月球探测卫星是无人探月阶段的第一步,它在科学上要做4件事情:做一个全世界最好的月球表面立体地形图,国外已有多个版本的平面月球地图,但立体的只有二幅,且做得不完整;探测14种元素的全月球分布,这件事情只有美国在2000年利用1998年发射的卫星,做了5种元素的月球分布图,包括铁、钛、铀、钍、钾;要把全月球的土壤厚度测出来,研究土壤的特性,估算氦-3的资源量,这项工作别的国家还没做过;监测远至40万km范围内的空间环境,记录原始太阳风数据,研究太阳活动对地月空间环境的影响。
       阳春摘自《文明》2007年第9期