人类为什么要探测月球?
发布时间:2022-06-27
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月球是距离地球最近的自然天体,具有独特的空间位置和丰富的资源,是人类开展空间探测和资源开发利用的首选目标。1959年,苏联的探测器首次掠过月球,2020年底,我国嫦娥五号成功实现月球采样返回,也是人类最近一次探月活动。

60多年来,国际上共开展118次月球探测任务,66次取得成功,现在还有数十个国家和商业机构正在积极准备,要在未来几年发射月球探测器。

嫦娥五号探测器模拟图

月球探测技术难度大,耗费不菲,为什么各国还如此热衷?这是因为月球探测具有重大的科学、经济和政治意义。


推动科技发展,带动产业升级

月球探测是开展空间科学研究的重要途径,更为基础科学研究提供广阔平台。通过探测月球的空间和表面环境、地形地貌与地质构造,可以促进月球科学、天文学、地球科学和比较行星学等学科的创新发展,为人类认知客观世界带来很大帮助。

月球几乎没有大气和地质活动,岩石受损程度小。探测月球可对照了解地球早期信息,有助于人们认识生命、地球、太阳系以至整个宇宙起源和演化的历史,研究空间现象和地球自然系统之间的关系,进一步探讨我们人类在宇宙中的位置和意义。

几十年来,通过有人和无人探月,人类取得大量月岩和土壤样品。这些样品记录了太阳系空间物质和能量的重要信息,帮助科学家更深入地了解月球表面性质、月球起源以及太阳系演化的情况。

月球还是开展天文观测的理想地点。月球表面具有超高真空、高洁净、无磁场、低重力的特点,尤其是月球背面,在潮汐效应的作用下,始终背朝地球,隔绝了地球电磁辐射的污染。我国嫦娥四号在月球背面着陆后,在那里开展了人类首次低频射电天文观测,对于研究宇宙黑暗时期特征、太阳物理和空间天气等具有重要价值。

除了这些直接的科学成果,探月活动更显著的价值在于推动科技发展,带动产业升级。

月球探测要把探测器送出地球大气层,跨越38万公里超远距离抵达月球附近,运转于严酷的宇宙空间环境,并保持通信连接和精确控制,再把探测数据传回地球。这是一项无比艰难的事业,是前所未有的复杂工程,需要研制大推力火箭、先进载荷、地面测控等空间系统设施,攻克众多关键技术,这一过程会带动起能源、动力、材料、计算机、精密仪器、通信导航等领域的重大突破。

这些新技术、新工艺、新材料在军事和民用领域的应用和二次开发,又可以推动基础科学和应用技术的发展,最终带动产业结构升级,实现社会生产力的整体提升,最终惠及全人类。


面向未来的资源宝库

新一轮探月热潮中,月球资源开发利用已经成为各国关注的重点。月球蕴含丰富的清洁能源、矿产资源,还有特殊的环境资源,这些都对人类未来生存发展具有重大价值。

月球没有大气层,太阳风持续吹拂月球表面的同时,大量的氦-3元素被吸附到孔隙丰富的月壤中。这是一种安全、清洁、高效的核聚变发电燃料,无毒无放射性,被科学界誉为“完美能源”。嫦娥一号已经探明月球上氦-3的储量超过100万吨,用来发电可满足地球1万年的能源需求。

月球上蕴藏着大量的矿产资源,已知有100多种矿物,其中5种地球上没有。目前已经探明月球上有丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、钠、钾、镍、铬、锰等矿产,仅月海玄武岩中就至少含有可开采的钛金属100万亿吨,具有广阔的开发利用前景。

月球上已经探明存在大量水冰资源,这一发现具有重大意义。就人类目前的运载能力而言,把1千克水送到近地轨道,要花费上万美元,送到月球就更加昂贵。如果能把月球上的水资源开发出来,可以解决未来月球基地建设和航天员生存的重大问题,而且水分解成氢气氧气,就是航天器飞行所需的燃料。

月球引力小,载人飞船或空间探测器只需很小的推力就能进入太空,人类从月球出发飞往火星和深空,需要耗费的资源能源大大减少。未来,随着人类科技能力提高,在月球上兴建天文观测基地、科学实验基地、生物制品和新材料研制基地,航天器在这里维修补给,月球将成为人类探索浩瀚宇宙的前沿基地。

美国在《2021年太空工业基础状况》中,提出未来太空工业发展愿景的核心就是将月球纳入地球的经济领域,建立“地月经济”。对月球资源的竞争会越来越激烈,随着航天技术的快速进步,开发月球资源已不再遥远。


地位之争,更是生存发展权之争

月球探测从来不是单纯的科学研究活动,它体现的是以经济、科技实力为基础的综合国力的展示与较量。美苏争霸时期,苏联以发射人类第一颗人造卫星、第一次载人太空飞行、第一次月球探测等成就,充分展示科技能力和国力,使西方国家民众陷入到极大的恐慌和失落情绪中,把美国逼到墙角,直到美国背水一战,率先实现载人登月,才彻底扭转颓势。

月球探测是极具风险的工程,规模宏大、系统复杂、高度集成,是高精尖技术、雄厚资金、万众一心拼搏奋斗和国家意志的集中展示,体现的是一个国家和民族的精神风貌。我国探月工程五战五捷,每一次成功都极大激发了全民族的自豪感、自信心和凝聚力,每一次都大大鼓舞和振奋了民族精神,是对中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信和文化自信的有力展示,彰显了中国特色社会主义的强大生命力和广阔发展前景。

探测月球不仅是地位之争,更是国家和民族未来生存发展空间之争。

随着太空竞争形势越来越激烈,世界各国都在以各种方式抢夺和维护本国的太空利益。联合国在1984年通过了《月球协定》,规定月球及其自然资源是人类共同财产,各国在平等的基础上自由探索和利用月球。

但是,一个国家只有通过开展月球探测,而且具备技术实力,才能获得这张入场券。这实质上就是“先到达者先拥有”。2020年12月31日,美国通过《在太空中保护人类遗产的一小步法》法案,要求从美国领土上发起的航天活动,都不能破坏美国阿波罗计划在月球上的遗留物和遗址。法案还寻求成为国际协议,要求其他国家都遵守这部美国法律。

美国实际上是通过这种方式在月球上宣称领地。也许未来的一天,星球探索的大门也会因种种原因像核武器一样不再向所有国家开放。所以,我们要抓住当前的窗口期,占据有利位置,为国家未来抢占主动权争取先手。



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