人类为何要登月球(人们为什么要登月球)
来源:汇点新闻客户端
交汇点新闻1969年7月20日(UTC)，阿波罗11号飞船成功降落在月球表面。美国宇航员阿姆斯特朗代表人类登月，并采集了月球土壤样本。半个世纪后，中国终于要采集月球土壤了。按照计划，我国将于11月24日凌晨在海南文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭发射嫦娥五号月球探测器，通过铲钻等方式采集月球样品并带回地球。为什么我们要千里迢迢去月球“挖”？这些样本能做什么？《科技周刊》记者采访天文专家，探究“挖”背后的故事。
13年天妃路，嫦娥五号拉开“回归”序幕
从2007年嫦娥一号发射至今，我国已经飞行了13年。不久前，中国探月工程副总设计师于表示，中国将于今年完成嫦娥五号探测器的发射。“作为21世纪国家最重要的空间和空探测任务之一，我国探月工程主要包括绕月、落月和返回三个目标。”南京市天文爱好者协会理事张寒告诉《科技周刊》记者，嫦娥一号、二号已经完成“绕”，嫦娥三号、四号已经完成“落”和“巡”，即将发射的嫦娥五号将正式拉开“回归”的序幕。目前完成的任务都非常顺利，可谓“万无一失”。根据中国探月工程官方发布的消息，嫦娥五号的成功发射将有望实现中国航天史上的四个“”，在月球表面自动采集月壤；第一次在月球表面起飞；在距离地球38万公里的月球轨道上完成收集物品的对接和转移；她第一次带着月壤以接近第二宇宙的速度返回地球。“其实早在嫦娥四号，那就是人类的第一次。“张寒提到，嫦娥四号是第一个在月球背面安全着陆的人类探测器，开创了月球探测的新篇章。他说，中国航天已经把探月工程规划到嫦娥六号、七号、八号。其中，嫦娥六号和嫦娥七号的主要任务是对包括月球南极在内的不同月球地貌进行深入调查和采样，并可能涉及中外空间合作。嫦娥八号的任务甚至考虑了未来在月球上建立科研基地的可行性。之后，中国宇航学会将考虑逐步实施载人登月任务——将中国宇航员送上月球，并在月球上建立科学实验基地。谈及中国探月的国际水平，张寒道:“领先但不领先。美国人早在51年前的1969年就成功登月。中国虽然起步晚，但我们的发展速度很快，正在缩小与第一梯队世界顶尖水平的差距。“在他看来，中国探月工程在任务规划和实施上步伐稳健，目标明确，每一项任务都圆满甚至超额完成，符合中国人民务实扎实的工作作风。嫦娥五号的发射有望实现中国航天史上的四个“第一”。张寒说，中国航天正在进入一个快速发展的时代，中国已经掌握了包括返回和交会对接在内的相对成熟的载人航天技术。经过反复验证，还拥有技术可靠的长征五号系列大推力运载火箭；以探月工程和行星探测工程为代表的深空空探测技术也发展顺利，中国航天人有信心完成这四个“第一”。
跨越38万公里的“挖”，全程“全自动”
嫦娥五号的任务是从月球正面以前未探索的区域收集材料样本，并将它们发送回地球。如果这次任务成功，将取回自上世纪六七十年代美苏探月任务以来的第一批月球物质。“嫦娥五号将采集大约1到4公斤的月球土壤和岩石样本，并按照设计容量返回地球。张寒说，嫦娥五号包括着陆器、上升器、轨道器和返回器。进入月球轨道后，着陆器和上升器与轨道器分离，下降到接近“伦克山”的地方。从地球上看，这是一片广阔而黑暗的熔岩平原。“月球探测器的着陆区域会提前规划，着陆区域的平坦程度和采样难度需要综合考虑包括着陆安全在内的因素。嫦娥五号这次选择的落脚点，除了着陆器着陆和立管起飞的安全性外，还要考虑落脚点的稳定性，所以着陆点选在了月球风暴洋附近。“张寒说，这个地区的土质更新鲜、更年轻，待分析的各种元素包括放射性元素的含量可能更丰富，有利于月球的科学研究。据介绍，探测器一旦着陆，将就地钻取月球物质，并将收集到的样品储存在立管中。张寒说，这个任务的第一个难点在于着陆器的安全着陆；第二个难点在于钻孔和包装样品，这对于我们来说是第一次。第三个难点是“回归”阶段。”上升器需要返回绕月轨道，并在月球表面与轨道器对接，以克服月球引力。，采样的标本被转移到返回器，由返回器安全带回地球。这些自动采样、对接、返回的技术，是之前的‘绕’和‘落’阶段所没有的。“如果一切顺利，嫦娥五号将在成功采样后返回地球，携带采样标本的返回器将在中国北方内蒙古四子王旗着陆。这次任务成功后，是否意味着中国人离登月又近了一步？据张寒介绍，虽然中国拥有相对成熟的低地球轨道返回技术(距离地球表面数百公里)，但距离月球距离地球约38万公里。对我们来说，从月球安全返回地球还是一个探索阶段，需要反复验证才能保证载人飞行任务的安全。载人登月除了各种复杂的交会对接和返回技术，还需要更大推力的运载火箭支持。按照目前的立项和研制进程，我预测中国可能在2030-2035年成功实现载人登月并安全返回。
挖土可谓“寸土寸金”，有望解决地球能源问题。
几十年前，美国和苏联先后从月球上获得样品。这些样本的研究为科学家建立现代行星科学提供了帮助，为了解各种行星的地质演化过程提供了参考。既然已经站在前人的肩膀上了，为什么还要在月球上“挖”呢？“月面环境和月壤、月岩特征是月球科学研究的重要基础。通过对月球土壤等样品的深入研究，可以帮助人类更深入地了解月球的物理化学特征，揭开其起源、地质结构和演化的秘密，为人类今后在月球上建立基地、科学合理地利用月球资源提供各种信息和帮助。”张伟解释道。科学没有国界，但科学研究和科技成果的应用是有国界的。张寒坦言，去月球“挖地球”不仅仅是为了月球样本，这些样本对于研究月球的起源和演化以及资源的利用都有很大的帮助，而“收集”带来的航空航天及周边技术的一系列变革也会对我们的科技发展产生深远的影响。美国阿波罗时代采集了300多公斤月球样本。1978年，卡特总统访华时，向中国赠送了1克月球岩石作为礼物。现在月球岩石的一半存放在北京天文馆供公众展示。在不久的将来，我们可以看到更多更大的我们自己收集的月球样本。张寒透露，以前的研究表明，氦-3存在于月球土壤中。这种元素具有安全、清洁、高效能源的特点。核聚变时不产生中子，不会有中子轰击和活化问题。理论上，没有放射性沉积。它是一种安全而理想的燃料来源。“人类文明的下一次飞跃，很可能是能量转化带来的飞跃，对氦-3的开发利用意义重大。”张寒说，虽然氦-3在地球上极其罕见，但它在月球上的储量超过一百万吨。按照目前地球能源消耗的规模，仅仅一百万吨氦-3就可以维持地球数千年的能源消耗。单就能源而言，月球开发的意义不言而喻。“月球也可以作为人类探索深海的理想中转站空。比如，如果我们在月球上建立基地，不仅可以从地外视角观测宇宙深处空，还可以在遥远的旅程中为航天器提供测控支持和燃料补给。”谈及此次探测任务，张寒表示，目前，人类已经全面进入深空空探测时代。我们的视野和目标从地球到月球，再到火星、木星和太阳系其他更遥远的行星及其卫星。未来人类将对太阳系各种天体进行精细化探索，包括着陆和采样。，他们还将加快寻找宇宙中暗物质的线索，设计制造更快更高效的航天器突破太阳系屏障，进一步探索更广阔的宇宙空。会议记者张轩图视觉中国
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