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嫦娥奔月究竟是为了啥?仅氦3就能发电1万年

字体 2019-12-12 14:54:28
     来源: 科技日报  

1月3日的朋友圈被首张月背图刷屏。当日10时26分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区,并通过“鹊桥”月球中继星传回世界上第一张近距离拍摄的月背影像图。

众所周知,人类探月的征途早就起步且越来越快。那么,月球上到底有什么宝贝让人如此着迷?

“坐月观天”及“看地”都是极好的

在中国科学院国家天文台研究员郑永春看来,月球这地方之所以如此受青睐,主要是因为地段好。

月球是离地球最近的天体,“在月球上可以实现得天独厚的对天观测、对地观测和对月观测。”郑永春解释道,月球上没有大气层,其背面没有无线电噪声干扰,在那里开展天文观测,可获得更暗弱的宇宙信息。同时,相对地球来说,月球的地质结构更稳定,有利于开展长期精密的天文观测。

“特别值得一提的是,月球还有两个优势:一是月球南北两极的永久阴影区温度极低,某些地区只比绝对零度高二三十摄氏度,可以进行红外天文观测;二是月球背面是一片难得的宁静区域,没有任何人为的无线电噪声干扰,能更灵敏地监听来自宇宙深处的微弱电磁信号。”郑永春说。

此外,虽然科学家目前已经有了各种高分辨率卫星,但由于距离较近,很难看到地球全貌。而在月球上建立观测站,可对地球进行全球大尺度观测,如地壳结构的起伏、地球表面植被和全球气候变化等。

全国空间探测技术首席传播专家庞之浩则表示,由于月球几乎没有大气和地质活动,岩石受到的损坏不大,研究月球岩石相当于研究地球39亿—40亿年前的标本,可了解许多地球早期大气状态的信息,甚至有助于人们认识生命、地球、太阳系乃至整个宇宙起源和演化历史。

想去火星?先来月球歇歇脚吧

“在月球上开展原位资源利用,有助于建立人类走向深空的前哨站。”郑永春说。

人类未来的目标是登陆火星,而火星距离地球最近也有5500万公里。郑永春表示,尽管空间站建设已经基本成熟,但其寿命有限且维护成本高,月球是非常理想的中转站,以及测试各种载人航天技术的训练场,“如果不进行38万公里的演练,我们没有办法走向更遥远的深空”。

“月球上的环境比起地球来有很多独特性,在月球上组装和发射航天器,利用原地资源生产所需的燃料,将为人类走向深空提供重要支撑。因此,先建月球基地,再从月球发射航天器到火星,是具有现实可行性的选择。”郑永春说。

庞之浩补充道,据一份报告称,如果将月球作为载人前往火星的踏脚石,每年能够为其节省大约100亿美元的开支。

仅氦3就能发电1万年

当然,月球上还拥有巨大的能源储备。庞之浩说,月球被称为21世纪的波斯湾,最主要的燃料是氦3。

“由于没有大气层,月球表面土壤中有大量通过太阳风吹来的氦3,这是一种清洁、安全和高效的核聚变发电燃料,用它进行核聚变发电可提供便宜、无毒和无放射性的能源,所以被科学界称作‘完美能源’。”庞之浩介绍道,据保守估计,月壤中有100万吨氦3,用它发电可以满足地球1万年的能源需求。

俄罗斯的一项估算则显示,1吨氦3的价值约为100亿美元,用飞船从月球运回1吨氦3的总费用为2000万到4000万美元,开发月球氦3有利可图。

此外,庞之浩说,月球上蕴藏着大量的自然资源,已知有100多种矿物,其中5种是地球上没有的。“月球上有丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰等矿产,仅月海玄武岩中就含有至少100万亿吨可开采利用的钛金属。”

与此同时,因为月球表面几乎没有大气,太阳辐射可以长驱直入,每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦,太阳能的能量密度为1.353千瓦/平方米,“在月面可以建造高效率的太阳能发电站。”庞之浩认为,在月球上建核电站也有优势,因为在那里不用担心核泄漏等。


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编辑:任梓嘉

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