在人類歷史的長河中,70年或許只是短暫的一瞬,但對(duì)于科技發(fā)展而言,這70年卻宛如一部波瀾壯闊的變革史詩。從第一顆人造衛(wèi)星劃破蒼穹,到如今載人航天探索的常態(tài)化;從計(jì)算機(jī)的誕生,到如今人工智能引領(lǐng)的智能時(shí)代;從簡單的電話通信,到5G甚至6G帶來的萬物互聯(lián)…… 科技的每一次突破,都在重塑著世界,改變著人類的生活方式和思維模式。
1956年,《知識(shí)就是力量》雜志創(chuàng)刊,這70年我們一路走來,見證著科技領(lǐng)域發(fā)生的巨大變化。在這個(gè)欄目,我們將帶領(lǐng)讀者穿越時(shí)空,探尋背后的創(chuàng)新故事和智慧力量,回顧科技發(fā)展的輝煌歷程,感受科技的無限魅力,展望更加美好的未來!
《知識(shí)就是力量》編委會(huì)
月球,地球唯一的天然衛(wèi)星,自古以來便承載著人類對(duì)未知的渴望。中國月球探測工程的每一步,都是中國航天史上的閃亮坐標(biāo)。中國航天人用科學(xué)與技術(shù)突破和堅(jiān)定腳步,一步步將夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
1956年2月,中國航天事業(yè)奠基人錢學(xué)森向黨中央提出《建立中國國防航空工業(yè)的意見》,中國航天事業(yè)由此起步。
2004年1月23日,名為嫦娥工程的中國探月工程正式實(shí)施。2007年10月24日,嫦娥一號(hào)探測器發(fā)射升空,最終進(jìn)入環(huán)月軌道。嫦娥一號(hào)攜帶的8臺(tái)科學(xué)探測儀器,獲取了120米分辨率全月球立體影像圖,以及全月球表面14種元素、礦物和巖石類型的分布圖。在探測地月空間環(huán)境中,獲知全月球土壤層中核聚變清潔能源發(fā)電燃料氦-3資源量為103萬~129萬噸,可滿足1萬年內(nèi)全人類清潔能源的需求。完成月球探測任務(wù)后,嫦娥一號(hào)于2009年3月1日成功硬著陸于月面。
2010年10月1日,嫦娥二號(hào)探測衛(wèi)星發(fā)射。它不僅幫助繪制了全世界迄今為止精度最高(分辨率為7米)的全月球地形圖和三維立體圖,還測定了十幾種元素的全月球分布,創(chuàng)造了我國乃至國際多項(xiàng)第一。
嫦娥二號(hào)飛往150萬公里外的日-地引力平衡L2點(diǎn)觀測月球,隨即飛往遙遠(yuǎn)的4179號(hào)小行星附近,首次測定了小行星的大小、形狀和運(yùn)行軌道。目前,嫦娥二號(hào)正在圍繞太陽運(yùn)行,當(dāng)她回到地球附近時(shí),期待她向我們?cè)V說她的驚險(xiǎn)歷程與新的探測成果!
2013年12月2日,嫦娥三號(hào)實(shí)現(xiàn)我國首次地外天體軟著陸,嫦娥三號(hào)的著陸器進(jìn)行定位探測,玉兔號(hào)月球車在月面開展巡視探測。著陸器攜帶有降落相機(jī)、地形地貌相機(jī)、極紫外相機(jī)和月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,在月面開展定位探測;月球車攜帶全景相機(jī)、紅外成像光譜儀、粒子激發(fā)X成像譜儀和測月雷達(dá),在月面開展巡視探測。嫦娥三號(hào)取得了一系列創(chuàng)新性探測成果。2014年,嫦娥三號(hào)落月點(diǎn)被命名為“廣寒宮”。
位于月背的直徑達(dá)2480公里的艾肯撞擊盆地曾暴露出大量40億年前的古老巖石。有科研人員推測,那里可能有更古老的巖石出露。
2019年1月3日,嫦娥四號(hào)探測器在月球背面艾肯撞擊盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑,成功著陸。玉兔二號(hào)月球車第一次在那里留下了人類的車轍,并成功探測到了更古老的巖石。
月球正面受地球電離層的嚴(yán)重干擾,因此月球背面成為科學(xué)家夢(mèng)寐以求的理想研究場所。軟著陸于月背的嫦娥四號(hào)探測器接收到了來自銀河系、太陽系中各種低頻電磁波信號(hào),取得了大量前所未有的新信息。
2020年12月17日,嫦娥五號(hào)返回器帶著約1731克月球樣品回到地球,我國成為世界上第3個(gè)實(shí)現(xiàn)月球采樣返回的國家。
2024年5月3日,長征五號(hào)遙五火箭將嫦娥六號(hào)探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道,6月25日,嫦娥六號(hào)任務(wù)圓滿成功,實(shí)現(xiàn)世界首次月背采樣返回,為后續(xù)科學(xué)研究打好基礎(chǔ)。嫦娥六號(hào)的取樣位置設(shè)計(jì)在艾肯撞擊盆地內(nèi)的阿波羅撞擊坑里,多次小天體的撞擊后,一定能夠發(fā)現(xiàn)深部出露的古老巖石。
經(jīng)科研人員對(duì)嫦娥六號(hào)樣品研究發(fā)現(xiàn),在距今約42.5億年前,月球已經(jīng)發(fā)生過大規(guī)模巖漿侵入和火山噴發(fā)活動(dòng),而不是曾經(jīng)提出的40億年。中國的月球探測工作對(duì)破解月球演化歷史中最關(guān)鍵的“一老一新”重大科學(xué)難題,作出了突出的重大貢獻(xiàn)!
嫦娥一號(hào)任務(wù)到嫦娥六號(hào)屬于無人探月任務(wù),其中,落月探測、取樣返回均為我國開展載人登月、駐月工作做準(zhǔn)備。今后,中國將逐步實(shí)現(xiàn)載人登月,建立月球基地,進(jìn)一步開發(fā)利用月球的資源與能源。
從2023年開始,中國全面推進(jìn)探月工程四期。預(yù)計(jì)我國將于2026年發(fā)射嫦娥七號(hào)探測器,2028年發(fā)射嫦娥八號(hào)探測器,計(jì)劃在2028年前構(gòu)建國際月球科研站基本型,2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月。
1979年,《知識(shí)就是力量》雜志發(fā)表文章《第一次登月飛行》,介紹了當(dāng)時(shí)世界上的登月活動(dòng),并展望了未來的月球探測工程。
“幾十年來,科學(xué)家們一直期盼在月球上找到水,‘找水’成了人類探月的揮之不去的‘情結(jié)’。”2010年12月刊,《知識(shí)就是力量》雜志刊發(fā)《人類探月的“水情結(jié)”》一文,指出“在月球上找水的成敗與下一步登陸月球、在月球上建設(shè)基地密切相關(guān)”。
中國載人月球探測任務(wù)正穩(wěn)步推進(jìn)。2024年10月刊《知識(shí)就是力量》雜志中《月壤中的奇跡:從塵埃到能源的轉(zhuǎn)變》一文提到,中國科學(xué)家提出了一種基于月壤含鐵礦物,與內(nèi)源氫反應(yīng)生產(chǎn)水的新策略,為未來月球科研站及空間站的建設(shè),提供了一種全新的獲取水資源的方法。
人類在月球上找水的理想,正一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
中國載人月球探測任務(wù)登月服被命名為“望宇”,載人月球車被命名為“探索”。“望宇”承載著中國航天人對(duì)浩瀚宇宙的遙望與探索之志,身著“望宇”;而“探索”則象征著我國航天事業(yè)勇于開拓、不斷進(jìn)取精神的具象化——它將以堅(jiān)定的“步伐”,在月球表面開啟探索之旅,踐行我國航天事業(yè)始終秉持的和平利用地外資源的崇高理念,彰顯為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)航天力量的堅(jiān)定立場。
《國家空間科學(xué)中長期發(fā)展規(guī)劃(2024—2050年)》中指出:
第一階段,至2027年,運(yùn)營中國空間站,實(shí)施載人月球探測、探月工程四期與行星探測工程,形成若干有重要國際影響力的原創(chuàng)成果。
第二階段,2028—2035年,通過第一階段任務(wù)實(shí)施取得位居世界前列的原創(chuàng)成果。
第三階段,2036—2050年,我國空間科學(xué)重要領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
從嫦娥一號(hào)探測器開啟繞月之旅,到嫦娥六號(hào)任務(wù)順利完成,中國探月工程一步步跨越艱難險(xiǎn)阻,在月球探測領(lǐng)域留下了深深的“中國腳印”?,F(xiàn)如今,2030年載人登月目標(biāo)正在穩(wěn)步照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。展望未來,中國探月工程必將朝著更深遠(yuǎn)的目標(biāo)進(jìn)發(fā),持續(xù)拓展人類對(duì)月球及太陽系“星辰大?!钡恼J(rèn)知邊界,為全人類的太空探索事業(yè)貢獻(xiàn)更多中國智慧與中國力量。
當(dāng)今月球演化歷史研究有“一老”和“一新”兩個(gè)重大科學(xué)問題?!耙焕稀笔侵冈虑蚱鹪醇霸缙谘莼瘹v史,“一新”是指月球演化的最終過程,即月球地質(zhì)生命晚期的最后一次火山噴發(fā)。
嫦娥五號(hào)返回器帶回的樣品,給解決“一新”問題帶來了新的科學(xué)證據(jù)。此前,美國和蘇聯(lián)一系列月球探測成果表明,月球的年齡大約在距今40億年~31.5億年間。
確定嫦娥五號(hào)的取樣位置至關(guān)重要,應(yīng)找到月球最后一次火山玄武巖噴發(fā)分布的位置。月球表面經(jīng)常受到太陽系各種小天體的撞擊,形成了700多萬個(gè)大大小小的撞擊坑。假設(shè)月球表面各個(gè)部位受到小天體撞擊的概率相等,我們利用計(jì)算機(jī)對(duì)嫦娥二號(hào)高精度地形地貌圖(分辨率為7米)進(jìn)行撞擊坑的分布與密度統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)在風(fēng)暴洋北部、呂姆克山下的玄武巖可能是月球歷史上最后一次火山噴發(fā)形成的玄武巖,撞擊坑的數(shù)量與分布密度最小,表明這個(gè)地區(qū)的玄武巖形成時(shí)間距離當(dāng)今最近。嫦娥五號(hào)攜帶月球樣品返回地球后,經(jīng)科研人員測定,月球最“年輕”的玄武巖的年齡為20億年。科學(xué)測試的數(shù)據(jù)綜合表明:距今31.5億~20億年間,月球依然存在火山噴發(fā)活動(dòng),20億年至今,月球已經(jīng)“死亡”。
(責(zé)任編輯 / 王佳璇" 美術(shù)編輯 / 周游)