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奔月之旅开辟太空新时代

来源:《科学之友》 编辑:李嘉宝 时间:2019-03-04

中国航天堪称惊艳

在追寻“航天梦”的道路上,中国一直在奔跑。国外有专家评论,“嫦娥四号的成功是值得中国骄傲的,这不仅仅是一项科学使命。中国人对太空探索计划充满热情,并将其视为中国崛起的关键部分。”

2018年,中国年度发射次数达到38次。从架设沟通地月通讯的“鹊桥”中继卫星,到发射在月球背面软着陆的嫦娥四号;从连续发射导航卫星并组网建成北斗三号基本系统,到中法海洋卫星和海洋二号B星、构建天基海洋观测监测系统;从对地观测的高分十一号卫星,到旨在构建天地一体化通信网络的虹云工程技术验证卫星……中国航天以堪称惊艳的表现,将2018年演绎为名副其实的太空中国年,受到国际社会的广泛关注和赞誉。

航天建设中的北斗系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容公用的全球卫星导航系统,可在全球范围,全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位服务。北斗系统建设突破四大类百余项关键技术,实现了中国航天能力整体跃升。

在北斗衛星导航系统迈向全球、产业化日趋成熟的同时,中国的另一个卫星系统“虹云工程”也开启了发射时间。这标志着中国低轨宽带通信卫星系统建设实现零的突破,中国打造天基互联网也迈出了实质性的第一步。

几十年来,中国一直是太空探索的后来者,嫦娥四号太空任务表明,中国在深空探测方面达到了世界先进水平。

空间站开放国际合作

为增进国际交流,扩大开放共享,嫦娥四号任务不仅携带了中国的实验项目,还搭载了荷兰、德国、瑞典和沙特阿拉伯四国的科学载荷。

来自德国的科学载荷是由基尔大学研制的一台粒子探测仪。它随嫦娥四号一起发射升空,着陆后正式开始在月球背面的科研工作。该探测仪采集到的辐射数据将通过“鹊桥”号中继星,源源不断地传回地球。

“这些数据将用来研究宇宙射线辐射对宇航员健康的影响。”德国研究人员认为,“今后10年内,人类有望重返月球,而首先实现重返月球目标的会是中国人。”

浩渺的宇宙属于全人类。在探索太空的道路上,中国与世界各国携手同行。2018年5月,在维也纳中国空间站国际合作机会公告发布仪式上,中国提出:中国空间站向全世界敞开大门,盛情邀请世界各国积极参与,联合国所有成员都可利用未来的中国空间站开展舱内外搭载实验等合作。中国之约,应者如云。据统计,在接下来的四个多月中,就有25个国家的36个合作项目提交申请。

通往火星的理想中转站

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。人类未来的目标是登陆火星,而火星距离地球最近也有5 500万千米。研究人员表示,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,所以说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。

研究人员说,“如果不进行38万千米的演练,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。”

嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的着陆点南侧月球背面图像

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(约合685.19亿元人民币)的开支。

当然,月球上还拥有巨大的能源储备。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”。据保守估计,月壤中有100万吨氦-3,用它发电可以满足地球10 000年的能源需求。

此外,研究人员说,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。”研究人员认为,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问题。

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