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[科普知识] 我们为什么要探月?难道是为了找到广寒宫吗?

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2018-1-15 19:33
  • 签到天数: 4 天

    [LV.2]筑基

     楼主| 发表于 2019-1-5 01:56:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

    , a; Q/ Z/ S6 _    茫茫宇宙中,作为离地球最近的地外天体,月球在人类的生活中占着极其重要的地位。在世界各地,自古以来,都有无数的神话传说诗词歌赋咏唱着月亮的故事。“嫦娥奔月”则是中国人耳熟能详的一个故事,无论老幼,大家都知道月亮上有个广寒宫,上面住着一位叫“嫦娥”的漂亮妹子,陪着她的还有一头玉兔儿,据说上面还有一株桂花树,有个叫吴刚的汉子一直在砍树,还老也砍不完。
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        也许会有人问“在中国还有成千上万的人没有走出贫困线时,我们为什么要去花费巨大的人力和物力去搞什么劳什子探月工程?难道是为了找到广寒宫吗?”1970年,当人类的第一次登上月球之后没多久,在赞比亚工作的玛丽·朱库达(Mary Jucunda)修女向时任NASA(美国航空航天局)的科学副总监的恩斯特·斯图林格(Ernst Stuhlinger)博士提出了一个类似的问题——“目前地球上还有这么多小孩子吃不上饭,你们怎么能舍得为远在火星的项目花费数十亿美元?”5 S$ _! J: _% h
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        就这一尖锐的问题,斯图林格博士写了一封感情真挚的长信——《为什么要探索宇宙?》(WHY EXPLORE SPACE?)。在信中,他在表达关注饥饿问题的同时,一再重申“太空项目是科技进步的催化剂,它为学术研究工作提供了绝佳的实践机会,涵盖了对月球和其他行星的研究,还涉及到物理学和天文学、生物学和医学等诸多学科,通过这一项目,人们探索科学的激情有了用武之地,得以窥见宇宙无比瑰丽的景象,并为了推进研究工作,不断地推出新技术和新方法。”他还提到,以美国为例,太空探索项目仅仅只占政府全部预算的1.6%,即全国GDP的千分之三。随信,他还寄出了一张明信片,是1968年圣诞节时,阿波罗8号在环月球轨道上拍摄的地球的照片。并说道“在广阔无垠的宇宙中,我们的地球是如此美丽而又珍贵的孤岛,同时让我们认识到地球是我们唯一的家园,离开地球就是荒芜阴冷的外太空。”
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        虽然,我们不知道斯图林格博士的回信是否真的可以说服朱库达修女。但是,“太空探索不仅仅给人类提供了一面审视自己的镜子,它还能给我们带来全新的技术,全新的挑战和进取精神,以及面对严峻现实问题时依然乐观自信的心态。”! c' I* D  H0 z/ n4 |3 }0 H( I
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        月亮,作为地球唯一的卫星,其独特的低重力环境和近乎真空的大气层,为人类进行空间观测和宇宙探索提供了理想的基地。例如,因为大气的洁净,在月球上用40厘米直径望远镜的观测效果就相当于地球8米直径的望远镜,人们可以更好地监测地球和观测宇宙;月球引力只有地球引力的1/6,又无空气,人类从月球上发射航天器航天器无须克服空气阻力,可节省大量推进剂。氧占月球土壤含量的40%,飞向其它行星的载人航天器如能在月球上补给氧,在地面起飞时可少带6/7推进剂。
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        另外,月球本身的矿产资源非常丰富,不仅拥有地球上最常见的17种元素,而且稀有金属的储藏量比地球还多。初步估算月岩中的稀土元素资源量可达225-450亿吨,铀的资源量约50亿吨。玄武岩含钛铁矿可达25%(体积),矿石中富含二氧化钛近100万亿吨。月球土壤中含有丰富的氦3,这是一种比地球上核电站所用的氘原料的放射性要低得多的核材料,是核动力材料的理想资源。利用氘和氦3进行的氦聚变安全无污染,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行。采用氘与氦3核聚变发电,全中国只需10多吨氦3,全世界只需100多吨,就能满足每年的能源需求。据初步估算,月球上有100-500万吨氦3资源量,能够满足地球上万年的能源需求。
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    ! E6 d9 {! {1 R% I1 ]& A+ G/ K- ~    在比较行星学(Comparative Planetary )领域,对于月球的地质、地球物理和地球化学等研究能够回答很多重要的问题。例如,月球的形成问题?月球的年龄与地球基本一样,均为46亿年左右。结合其他一些地球化学证据,科学家提出了“大碰撞假说”(Giant impact hypothesis),即在大约45亿年前(或太阳系形成后约2,000万到1亿年前的冥古宙),地球和一颗火星大小的天体发生撞击,残留的碎片形成了月球。这个假说目前遇到了很多挑战,需要人们在月球上发现一些更充分的证据。另外,地球因为存在频繁的地质构造运动,因此不具备月球上那种密布的陨星坑。通过研究这些陨星坑,可以对陨星与地球相撞的问题进行更好的定量研究。相比于地球,月球的外部磁场非常弱。月球磁场看起来也不是偶极的,这对于人们普遍接受的天体磁场形成的发电机理论(Dynamo Theory)也提出了挑战。所有这些谜题,都要求人们在月球乃至其他天体上开展进一步的研究工作。
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    ! p  i" M5 Z; A9 I$ g. d0 o    距离上一次人类造访月球(1972年的阿波罗17号),已经过去了47年。由于种种原因,现在人类探索宇宙的脚步正在放缓。但此时,中国却异军突起,发起了探月工程。 这一工程并非简单的重复,而是要在具体实施的过程中,突破远距离数据传输、人工智能、自动化加工、空间核电源等一系列关键新技术,涉及到诸多新领域,这些新突破又将推动一大批基础科学和应用技术的发展。现在,玉兔已经两次光临月球了。相信要不了多久,中国人的脚印也会印在月球上面。
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        当我们仰望灿烂无垠的星空,明亮的月亮,还有那些璀璨的星星一直在召唤着蓝色星球上的人们。

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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 09:01
  • 签到天数: 1168 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2019-1-5 11:38:16 | 显示全部楼层
    想起了刘慈欣的《一个和十万个地球》。
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  • TA的每日心情
    郁闷
    2019-4-22 08:49
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    [LV.5]元婴

    发表于 2019-1-5 16:48:39 | 显示全部楼层
    地月交通成本还是高,月球大规模基地还没造出来呢
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