月球

卓 然

月球，近來一直成為世人關(guān)注的焦點。

各國探月計劃相繼付諸實施，也許用不了20年，沉寂的月球就會不斷迎接人類的重新造訪到底是什么使人類突然認識到月球的價值?難道僅僅是能源嗎?

月球檔案

用激光束在月球掃向地球，耗時1.28s，用光速30萬km／s換算，地、月之間的距離是384400km。人類雖然數(shù)次登上月球，但對它的兩極是否有水及具體成因，還知之甚少。

“大碰撞說”是月球起源的主流觀點。觀點認為，大約46億年前，誕生不久的地球。受到了一個大小與火星相似的天體的碰撞，被撞出的碎片形成了一個巨大的圓盤狀云，這些碎片不斷地集聚，最后形成了月球。它的直接佐證是美國“月球勘探者號”傳回的詳細數(shù)據(jù)。

“月球勘探者號”還證明，新生月球距地球的距離是現(xiàn)在月球距地球距離的1/16，后來由于潮汐作用，月球才漸漸遠離地球。那時若從地球上看剛剛誕生的月亮，其大小約是現(xiàn)在從地球上看到的月亮的300倍，是名副其實的超級“銀盤”。

中國人第一次近距離接觸月球，是美國訪華時送來的1g月巖樣品。

的確是資源寶庫

20世紀(jì)六七十年代，美國“阿波羅”飛船登月時，6次帶回368.194kg月球巖石和塵埃?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，將月球塵埃加熱至3000華氏度時，有氦等放射性物質(zhì)生成。經(jīng)進一步分析鑒定，月球上存在大量的氦-3。氦-3是人類最理想的核燃料，高能而無污染。初步估計地球上僅有10t左右氦-3，月球上竟保存有5億t，作為代替能源，人類可使用上萬年。

原來，太陽在內(nèi)部核聚變過程中，產(chǎn)生大量的氦-3，而這些氦-3經(jīng)過太陽風(fēng)的吹拂，落到周圍的行星上。地球表面由于有大氣層阻擋，太陽風(fēng)不能直接抵達地表，所以地球的儲量極低。而月球幾乎沒有大氣，太陽風(fēng)可直接抵達月球表面，所以它“囤積”了大量的氦-3。每燃燒1kg氦-3便產(chǎn)生19MW的能量，可以滿足紐約這樣的大都市4年的照明之用。有科學(xué)家預(yù)測，氦-3極有可能成為代替煤和石油的新型能源。

除氦-3外，月球還富含其他資源，尤其是稀有金屬的儲量比地球上還多，僅鈦鐵礦的總資源量就高達1500萬億t。在月球三大高地之一的克里普巖中，還蘊藏著豐富的釷和鈾，也是未來人類開發(fā)利用的重要礦產(chǎn)資源。

各國探月訴求

俄國人對在20世紀(jì)的探月競賽中輸給美國人一直耿耿于懷，在他們的經(jīng)濟獲得好轉(zhuǎn)后，立即將登月計劃列入議事日程。在他們的潛意識里，認為自己是理所當(dāng)然的月球主宰，因為是他們首開人類航天之先河。在《俄羅斯未來25年載人航天發(fā)展計劃方案》中明確規(guī)定，2015年派載人飛船登陸月球執(zhí)行任務(wù)，并開始建立永久性科研開發(fā)基地。

在月球開采氦-3，將成為未來一個階段俄羅斯太空勘探項目的主要目標(biāo)。用俄能源探礦公司總裁的話說，“我們計劃用10年左右的時間完成月球基地的建設(shè)。對稀有同位素氦-3的工業(yè)化開采將于2020年開始”。為此，俄羅斯將動用他們的“大剪刀”太空船和名為“渡船”的星際太空拖船作為運載工具，往返于地月之間。據(jù)說它們力大驚人，安全可靠。

俄羅斯科學(xué)家埃里克·加利莫夫認為，地球上的所有能源加在一起，也不夠人類用100年了，開發(fā)新能源勢在必行，而月球上的氦-3無疑成為重點目標(biāo)。用新型運載工具往返月球的費用是2.5～3億美元，也就是修建幾棟高檔別墅的錢，星際開發(fā)的費用看似龐大，但與造價昂貴的核電站相比，就顯得非常劃算了。

資源匱乏但野心勃勃的日本，對月球上的寶貴資源更是垂涎欲滴。據(jù)說他們已暫停對海底可燃冰項目的開發(fā)投入，斥資5億美元全力進行“月亮神”探月計劃。成功發(fā)射探月衛(wèi)星后，日本宇宙研究開發(fā)機構(gòu)正周密制定航天發(fā)展長期計劃，其中包括開發(fā)載人航天飛行和建立月球研究基地。日本宇宙航空開發(fā)機構(gòu)官員不僅證實上述消息，還明確指出，日本計劃2025年不僅完成月球研究基地的建設(shè)，而且一并完成氦-3的提取。

人口大國印度也沒閑著，它計劃將于2015年前進行一系列的探月活動，力爭進入開發(fā)月球的強國行列。

為了給開發(fā)月球的急功近利降溫，中國探月工程的一位官員公開表示，中國探月具有多重意義，只單純地將其鎖定在對能源的開發(fā)是不準(zhǔn)確的。月球探測工程和載人航天工程一樣，也是一項提高中國綜合國力、增強民族凝聚力的重大工程。當(dāng)然，這不說明月球的資源對中國無所謂。據(jù)消息人士透露，因為缺乏石油儲備，石油價格的飆升，嚴(yán)重拖累了中國經(jīng)濟的增長。斥巨資進行石油儲備的同時，當(dāng)然會對其他能源發(fā)生興趣。據(jù)說當(dāng)有人反映“嫦娥工程”花費巨大，應(yīng)予推遲時，高層人士批示道，花費再大也值得，眼下西方的科學(xué)技術(shù)我們花錢可以買到，而今后開發(fā)月球的技術(shù)和成果，可能是我們花錢也無法買到的。

誰將搶占先機

美國是最不為能源發(fā)愁的國家，幾十年前就將自己的大油田都密封起來，以備不時之需。另外它還有數(shù)量巨大的石油儲備，既能滿足本國需要又可影響世界石油價格?？梢钥隙ǖ卣f，美國一定是世界上最后一個用完石油的國家。

在對月球的開發(fā)上，他們的著眼點是將月球作為探索太空的跳板，進而飛向火星等其他星球。所以，美國科學(xué)家談到重返月球時，很少提到氦-3，而是都想把月球作為超級實驗室，去印證或拓展自己的研究成果。

誰也說不清，美國為何在1969年7月20日“阿波羅11號”飛船在月球成功著陸后，便放棄了后續(xù)的登月計劃。要是在當(dāng)時的基礎(chǔ)上乘勝追擊，月球基地很可能在1975年就建成了，這不能不讓參與“阿波羅計劃”的科學(xué)家們耿耿于懷，他們一直沒有停止向政府反映建立月球基地的重要性。休斯敦航天中心人類探索科學(xué)部主管溫得爾·門德爾說：“我們將把月球作為天文學(xué)研究的平臺，對太空環(huán)境進行研究?！痹虑蛏蠜]有風(fēng)和云，沒有光污染和大氣失真現(xiàn)象，地震活動也不明顯，月球的自轉(zhuǎn)速度才是“哈勃”望遠鏡軌道周期的1/500，安置在月球的望遠鏡可以進行一次性長達14天的不間斷觀測。

美國航天領(lǐng)域唯一具有天文學(xué)家頭銜的專業(yè)宇航員約翰·格倫斯費爾德，早就為月球基地的位置確定了目標(biāo)，它地處月球南極，是被稱為“艾肯特盆地”的一片2 413km寬的洼地。據(jù)格倫斯費爾德多年考證，它是建立月球基地的最佳選擇。當(dāng)被問及對美國宇航局正在擬定的探月計劃有什么建議時，他說新的登月計劃已經(jīng)有人提出花樣繁多的設(shè)想，但他認為一切步驟還是按“阿波羅”的樣式進行，因為已經(jīng)有6次成功往返了，足以說明它是成熟安全的技術(shù)，而安全成熟是太空探索的法寶。他說：“不過，我建議增至4個人著陸，逗留的時間也更長一些，最好能在兩周以上。以前我們雖然有6次機會踏上月球，可都因為逗留的時間太短，使各項研究沒有取得突破性成果，比如像月球成因這樣的基本問題也沒有搞清楚。我認為只要經(jīng)費籌措順利，技術(shù)上應(yīng)該沒有問題，最多10年，我們就可以重返月球。而且初步任務(wù)完成后，很快就可以登陸月球南極，把月球基地建起來。若干年后，在別人忙著提取運送氦-3的時候，我們已經(jīng)在飛向火星的途中……”

與格倫斯費爾德相比，太空飛行中心的地球物理學(xué)家保羅·羅曼對重返月球就顯得有點急切，因為他急于在月球上建造一架大型的光干涉儀，開創(chuàng)光天文學(xué)上一場革命。這架光干涉儀的分辨率將是哈勃望遠鏡的數(shù)百倍。哈勃望遠鏡已經(jīng)為人類認識宇宙掀開了新的一頁，它的價值與貢獻已到強弩之末。這架擬建的光干涉儀還可以用于探測亞毫米光譜，就是介于無線電波和紅外線波長之間的波段。它通常來自遙遠的星系和恒星生成地帶的碳和水分子。因為大氣和水分的干擾，在地球上探測亞毫米光譜簡直是勞而無功，而月球的獨特環(huán)境為探測提供了極大方便。保羅·羅曼興奮地說：“我的月球光干涉儀13投入使用，無疑會拉近我們與其他星球的距離，進而改變我們現(xiàn)在的時空觀念?！?/p>

還有噴氣實驗室的射電天文學(xué)家泰頓·瓊斯和托馬斯·基爾，他們已經(jīng)擬定了一個計劃，利用月面探測車，在月球凸出部位的一處環(huán)形山上建造一架超低頻射電望遠鏡，因為月球的凸起結(jié)構(gòu)可以抵消來自地球的射頻噪聲。超低頻波可以揭示曾經(jīng)活躍星系的情況，還可以用來確定銀河系中古老超新星的痕跡……