月球的奧秘知多少

【專家解說】：初探月球的奧秘 月球是離地球最近一個天體，相距有38.4萬千米。天文學家早已用望遠鏡詳細地觀察了月球，對月球地形幾乎是了如指掌。月球上有山脈和平原，有累累坑穴和縱橫溝壑，但沒有水和空氣，晝夜之間溫差懸珠，一片死寂和荒涼。盡管巨型望遠鏡能分辨出月球上50米左右的目標，但仍不如實地考察那樣清楚。因此，人類派出使者最先探訪的地外天體仍選擇了月球。 美國最早于1958年8月18日發(fā)射月球探測器，但由于第一級火箭升空爆炸，半途夭折了。隨后又相繼發(fā)射3個先鋒號探測器，均告失敗。1959年1月2日，前蘇聯(lián)發(fā)射月球1號探測器，途中飛行順利，1月4日從距月球表面7500千米的地方通過，遺憾的是未能命中月球。這個探測器重361.3千克，上面裝有當時最先進的通信，探測設(shè)備。它在9個月后成為第一顆人造行星飛往太空深處。月球1號發(fā)射兩個月后的3月3日，美國發(fā)射的先鋒4號探測器，從距月面59000千米的地方飛過，也未擊中月球。 月球號探測器 從1958年至1976年，前蘇聯(lián)發(fā)射24個月球號探測器，其中18個完成探測月球的任務(wù)。1959年9月12日發(fā)射的月球2號，兩天后飛抵月球，在月球表面的澄海硬著陸，成為到達月球的第一位使者，首次實現(xiàn)了從地球到另一個天體的飛行。它載的科學儀器艙內(nèi)的無線電通信裝置，在撞擊月球后便停止了工作。同年10月4日月球3號探測器飛往月球，3天后環(huán)繞到月球背面，拍攝了第一張月球背面的照片，讓人們首次看全了月球的面貌。世界上率先在月球軟著陸的探測器，是1966年1月31日發(fā)射的月球9號。它經(jīng)過79小時的長途飛行之后，在月球的風暴洋附近著陸，用攝像機拍攝了月面照片。這個探測器重1583千克，在到達距月面75千米時，重100千克的著陸艙與探測器本體分離，靠裝在外面的自動充氣氣球緩慢著陸成功。1970年9月12日發(fā)射的月球16號，9月20日在月面豐富海軟著陸，第一次使用鉆頭采集了120克月巖樣口 ，裝入回收艙的密封容器里，于24日帶回地球。1970年11月10日，月球17號載著世界上第一輛自動月球車上天。17日在月面雨海著陸后，月球車1號下到月面進行了10個半月的科學考察。這輛月球車重756千克，長2.2米，寬1.6米，裝有電視攝像機和核能源裝置。它在月球上行程10540米，考察了8千平方米月面地域，拍攝了200幅月球全景照片和20000多張月面照片，直到1971年10月4日核能耗盡才停止工作。1973年1月8日發(fā)射月球21號，把月球車2號送上月面考察取得更多成果。最后一個月球24號探測器于1976年8月9日發(fā)射，8月18日在月面危海軟著陸，鉆采并帶回170克月巖樣品。至此，前蘇聯(lián)對月球的無人探測宣告完成，人們對月球的認識更加豐富和完整了。 徘徊者，勘測者探測器 美國繼前蘇聯(lián)之后，先后發(fā)射了9個徘徊者號和7個勘測者號月球探測器。徘徊者探測器樣子像個大蜻蜓，長3米，兩翼太陽能電池板展開4.75米。探測儀器裝在前部，電視攝像機放在尾部?？睖y者探測器有3只腳，總重達1噸，裝有當時最先進的探測設(shè)備。最初5個徘徊者探測器均無建樹，直到1964年1月30日發(fā)射的徘徊者6號才在月面靜海地區(qū)著陸。但由于電視攝像機出現(xiàn)故障，沒有能夠拍回照片。同年7月28日徘徊者7號發(fā)射成功，在月面云海著陸，拍攝到4308張月面特寫照片。隨后1965年2月17日發(fā)射的徘徊者8號和3月24日發(fā)射的徘徊者9號，都在月球上著陸成功，并分別拍回7137張和5814張月面近景照片。1966年5月30日發(fā)射勘測者1號新型探測器，經(jīng)過64小時的飛行，在月面風暴洋軟著陸，向地面發(fā)回11150張月面照片。到1968年1月1日發(fā)射的7個勘測者探測器中，有2個失敗，5個成功。后來，美國又發(fā)射了5個月球軌道環(huán)行器，為阿波羅載人登月選擇著陸地點提供探測數(shù)據(jù)。經(jīng)過這一系列的無人探測之后，月球的廬山真面目顯露出來了。 自1969年7月16日美國“阿波羅11號”飛船首次實現(xiàn)載人登月以來。根據(jù)對月球的多次實地勘探和對從月球帶回的巖石、土壤進行分析研究的結(jié)果，人類對月球的面貌已有了較多的了解。科學家認為，月球上的巖石比地球上的還要古老，月球和地球幾乎是由同樣的化學元素構(gòu)成的，只是組成的成分有所不同。例如，月巖所含的鈣和鋁比地球上的巖石，其含量要高，月球沒有磁場，其外殼比較穩(wěn)定，近30億年以來幾乎沒什么變化。盡管天文學家早就認為，月球體態(tài)嬌小，引力柔弱(為地球的1／6)，根本不具備縛住大氣的能力，在向陽面的高溫下，任何氣體分子都會輕而易舉地達到脫離速度而逃之夭夭。但對月球的實測表明，月球表面并不是沒有任何大氣的不速之國，只是大氣層太稀薄，表面大氣壓僅為2X10“巴，而且大氣成份比較復雜，隨時空多變，通常在黑夜時的大氣成份主要由40%的氬、40%的氖和20%的氦組成，到日出時還會加入極少量的甲烷和氨等，有些地區(qū)的大氣中還會發(fā)現(xiàn)極微量的氫、氡、鈉、釙和鉀原子等。美國科學家日前宣稱，月球上有冰存在，這就可能為探索月球奧秘的人們提供飲用水，也可將冰分解為氫和氧，從而為火箭提供燃料。 從實地勘探中發(fā)現(xiàn)，月球上總共有30多萬座環(huán)形山，星羅棋布，彼此環(huán)抱，最大的環(huán)形山，直徑近300千米、海撥高達6000米以上，十分壯觀。遺憾的是，由于月球上沒有水源，這些山都是光禿禿的，寸草不生，十分荒涼。顯然，要想使如此荒漠的月球世界成為適合于生物生存的天堂，最終變成一個生機勃勃、萬物競存、鳥語花香的天上人間，當務(wù)之急是必須解決月球上的供水問題。多年來，科學家們已提出過多種設(shè)想。有一個解決辦法是：采掘月球上儲存量極為豐富的氧化鐵，用太陽能熔化爐進行熔煉，使其放出大量的氧，與運輸飛船從太空中收集制取的液態(tài)氫相結(jié)合，來生成供月球開發(fā)需要的水。這種在月球和太空就地取材，合成制水的方案，從原理上是可行的，但要實施這一巨大的工程，決不是輕而易舉的，涉及到能源、采掘、運輸、生活等一系列問題需要配套解決。 對人類最富吸引力的，是月球土壤中含有大量的氣體狀的“氦-3”，這是一種比目前地球上核電站所用的氘原料的放射性要低得多的核材料?！昂?3”原本大量存在于太陽噴射出來的高能粒子流(太陽風)中，在幾乎沒有大氣的月球上，“太陽風”直接降落下來，久而久之，在月面的沙粒、巖石中，大約集聚有上100萬噸這種材料，若能進行大量開采，不但可供月球開發(fā)所需能源，還可為21世紀地球核聚變提供用之不竭的核能原材料。 月球的白天和夜間持續(xù)時間都長達半月之久，白天氣溫最高達127℃，夜間溫度又低達零下183度，如此酷熱嚴寒而又溫差劇變的氣候，是月球上沒有人煙和生命的另一個重要原因。俄羅斯科學家已對如何利用月球上的土壤和巖石制造水泥等建筑材料，然后利用這些材料建筑一座可以調(diào)節(jié)室溫，使其適合于人類居住的生活基地作過長期研究。有一個方案是，他們通過對月球的一些實測數(shù)據(jù)進行分析，認為月球很可能是一個空心球體?；谶@一認識，有朝一日，就可在月球表面打一條通道，進入月球地殼深處的“地下月宮”，在那里建造一座適于人類居住的“地下城”。這樣，乘坐飛船奔月的旅游者，可在這座“地下城”找到過夜的旅館?？萍脊ぷ髡呔涂梢赃@座地下城為基地從事月球資源勘探、太空產(chǎn)品生產(chǎn)、天文觀測等活動。在“地下月宮”這個永久基地未建成之前，科學家建議可以先在地球上制成一些預(yù)制塑模構(gòu)件，形成一個自動豎升的巨形圓筒。事先裝配好后，用宇宙運輸船送到月球表面，圓筒在月球表面一登陸即自動分成兩半打開，并自動形成一座多層結(jié)構(gòu)的建筑物，作為初登月球“志愿者”的臨時居所。