月球是人類未來能源的倉庫

「月球是人類未來能源的倉庫」——幾乎所有發布了登月計劃的國家都這麼對公眾宣傳——通過這麼多年的「科普」 ，大家都知道，哦，月球上有大名鼎鼎的氦-3，是一種新型核聚變燃料，存量夠人類用上近萬年，看起來這是個不錯的理由，聯合國月球條約里都說了，誰有能力誰先佔有嘛。且慢，這等好事，30年來為啥美國不肯再上月球把這又便宜又清潔的氦 -3帶回來幾百噸用上幾十年，卻大費周章地跑去伊拉克打仗爭石油？很簡單，兩個原因：一是用不起。人類登上月球的六艘 「阿波羅」共帶回岩石樣品不到半噸，裡頭能不能提煉得出來1克氦-3，誰也不知道，為此卻花了300億美元。第二個是不會用。迄今為止，人類還沒有將氦-3蘊含的聚變能量轉化為能源的技術。 那這麼折騰跑到那個38萬公里遠的月球到底有什麼用？讓我們看看「阿波羅計劃」： 當年「阿波羅」的多重目標里，最重要的當然是奔月，順便達到軍事目的。有句中國老話：站得高，看得遠。月球高於任何太空站，加上它從不以背面示人，如果有誰能在月球背面建立導彈基地，裝備各種武器，就可以居高臨下控制地球。再說了，38萬公里外這個沒有大氣層的巨大衛星，可是檢驗航天技術的最好「靶場」呢。

就在不久前，美國宣布有權打擊被「疑為」從太空發射武器的衛星，時任國防部長拉姆斯菲爾德要求發展用來打擊或保衛軌道衛星的技術——這可是現代軍事的「眼睛」，一個人瞎了，還能跟人打架嗎？看看剛剛挨打的伊拉克，因為失去了衛星導航和電子信號，軍隊成了無頭蒼蠅，而對手美國則調用了100顆衛星「參戰」，織成了名副其實的「天羅地網」。 再看看「阿波羅」還做了什麼？發展「阿波羅」促成了4000項專利的實現，成果擴展到當時美國國民經濟各個領域，今天我們人類能看到、用到以及看不見卻又無處不在影響著我們的50年來最重要的科技發展，幾乎都經由「阿波羅」工程得以引發：液體燃料火箭、微波雷達、無線電制導、計算機……後來，這些技術向民用轉移，有人作過統計，每花在「阿波羅」上面的1美元，就能「賺」回來5美元！紀念登月35周年時，耐克公司專門發表文章，說現在暢銷世界的氣墊運動鞋得益於公司當年為美國宇航局研製登月靴積累的技術。其實像耐克這樣的例子舉不勝舉，科技在人類生活的應用常常得益於像登月這樣看似和普通人沒什麼關係的項目。 研究中國空間問題的美國專家瓊。約翰遜。弗里茲也巧妙地將中國的「嫦娥計劃」比喻成中國未來20年內發展的「 技術引擎」：「無法估算這筆投資會帶來多少回報，高科技航天方面的工作會使大批中國人獲得就業機會，而促進就業對當前中國來說是重中之重的事情。」 加把勁中國就能登月？ 既然這麼重要，既然「神五」「神六」都走了一趟回來了，「再加把勁兒不就到月球了嗎？」很多人都這麼想。得加多大勁？咱們不妨比較一下看看登月之前，我們還有多少「艱難的台階」要去登——四個台階，還有「發射場」的問題。 第一個艱難台階就是火箭運載能力。咱們的火箭送幾噸重的東西到太空沒問題，長征系列火箭現在最大能送20噸（ 同期美國宇航局製造中的阿瑞斯一號火箭計劃運載力125噸），目前能到達的距地球最遠距離為7萬公里，而月球距地球3 8萬公里。讓登月飛船能往返將近80萬公里，必須有更多燃料、更大推動力，光抵達月球軌道就需要好幾級火箭，如果要登月，還必須考慮返回……以「長征3號」甲目前的能力，恐怕是不可能之任務。正在研製的「長征5號」目標是70噸「貨物 」，那個時候，也許才能說我們距離月球更近了一些。 當飛過去的問題解決後，還要面對「剎車問題」，進入月球引力區時，要及時踩「剎車」，「剎」晚了就會撞到月球上，而「剎」早了就會失控飄向太空。飛過去了，也「剎」住了，就算是第一期「繞月飛行」，找軌道也是難題之一，既不能碰著月球，也不能飛過去。 第二個台階就是測控——觀測和監控。1958年咱們第一枚火箭上天的時候，專家拿著天線站在野外，用望遠鏡觀察，勇氣值得敬佩，回頭路可不能走。飛往月球的探測器一刻中斷與地面聯繫都將處於極度危險中。地球24小時自轉一圈，同時月亮27天繞地球公轉一周。當中國國土所在的那部分地球轉到背向月球的時候怎麼辦？那時候不僅無法觀測到探測器，連發送指令也不可能。美國在全球建了三座測控站：本土加州、澳大利亞堪培拉和西班牙馬德里，每隔120°建一座，無論怎麼轉，總有一個站能觀測到，除了這三個，它還有數座直徑為70米、36米和26米的接收天線，別說月球，都能探測太陽系了。咱們的天線在哪兒？上海佘山一個，烏魯木齊一個，直徑都只有25米。（新增加的沒說，現在這個問題有進展了。） 除此之外，38.44萬公里即使無線電波來回要走2秒多的時間，怎麼保證指令在延遲後還是準確的？ 第三個台階是「衣服」，也是最難的一個：探測衛星也好，航天員也好，都要穿一件特殊「衣服」才可能探月、登月，這衣服得熱的時候不熱，冷的時候不冷，這衣服可不像咱們普通人穿著那麼簡單，衛星繞著月球轉，月球繞著地球轉，地球又帶著月球和月球旁的衛星繞著太陽轉，這麼複雜的鄰里關係造成的一個結果就是冷熱變化巨大，（相差600℃！）搞不好，不但衛星上所有設備會得「感冒」，宇航員也會面臨巨大生命危險！在中國月球探測計劃首席科學家歐陽自遠看來，「現在咱們楊立偉、費俊龍、聶海勝等航天員所穿的宇航服根本就滿足不了月面上的要求，這個問題不解決，中國的登月宇航員根本就不能在月球上生存。」 讓登月宇航員絕對安全返回更是不小的挑戰，任何一個小小的失誤都將導致致命的災難——1969年7月16日， 「阿波羅11號」載著三名美國宇航員第一次成功登月。但這個舉世聞名的登月行動差一點毀於災難：當宇航員結束兩小時的月球行走之後，竟然發現登月艙引擎開關損壞。原來，在狹小的登月艙里，宇航服刮斷了啟動引擎的極為關鍵的一個電路開關。如果沒有開關，他們將永遠留在月球上。當時尼克松總統準備了一份演講稿：「命運註定這些和平探索月球的人，永遠安息在月球上。」這一「備用悼文」差點成為現實，萬幸的是，宇航員用圓珠筆接通電源，成功化解危機，最終逃過了劫難。 我們準備好自己的「圓珠筆」了嗎？時間表上的「硝煙」 發令槍響後，從各國「登月時間表」上你就能嗅到硝煙的味道： 2006年年初，美國總統布希宣布2015年重返月球，並在月球建立科研基地。為這個目標研製的新型載人航天工具也將在2008年完成測試。歐洲航天局也不甘示弱，打算在美國完成火箭測試的時刻向月球發射一顆衛星，2020年將宇航員送上月球。俄羅斯更快，宣布自己已經研製了新式登月飛船，剛剛過去的夏天已經完成首次試飛。日本規劃很長，野心也不小：五年內研製出能在月球進行探險的機器人（以日本一向領先的智能技術做到這一點不會有太大困難）；十年內開發出能夠使人類在月球長期停留的技術！印度呢，別看這個國家搞核試驗悄沒聲的，登月計劃倒是高調宣傳：2008年發射第一艘無人登月飛船「月球飛船-Ⅰ號」，2015年前載人登月…… 形勢不容樂觀，至少中國目前對何時登月還沒個明確的說法呢，可是人家別的都全齊了，計劃都定了，實施也早開始了，各自埋頭忙活很久了。說不準，中國宇航員到時候登上月球，發現好地方都讓美國人、俄羅斯人、印度人給佔了，甚至還有日本人的基地——那時候，就算「成功登月」讓咱們民族自豪心大大增強了一把，恐怕也得咽下遲到的苦果。 目前，我們已知的官方文件中，對「嫦娥計劃」的實施時間表能作出的判斷就是明年開始「繞月」，2012年「可能」進行無人登月，也許在這之後，五年或更久，中國人能把紅旗插上月球…… 中國登月計劃 2006年10月12日，北京，國務院新聞辦公室發表《2006年中國的航天》白皮書。中國國家航天局局長孫來燕在國新辦新聞發布會上表示，中國是一個發展中國家，發展航天事業就是為了國家的經濟建設、社會發展服務，要帶動中國的科技發展水平。 根據中國已經確定的探月工程的計劃，整個探月工程分為三個階段，一期工程為「繞」，二期工程為「落」，2017年進行的三期工程為「回」。 在外界看來，「嫦娥一號」衛星升空實際上只是中國整個探月工程的一個序曲。儘管目前國防科工委僅僅啟動了「嫦娥工程一期」「繞月探測工程」，二期和三期計劃尚未正式立項，但是沒有人懷疑它們已經是「箭在弦上」。 2007年4月「嫦娥一號」順利升空以後，接下來「嫦娥工程二期」就將很快進入實質性的階段。有消息表明，2009年～2015年，中國將進入「嫦娥工程二期」，屆時將進行兩到三次的軟著陸巡視勘察，其中2012年向月面發射一個軟著陸器的計劃已經基本確定，按照這一計劃，軟著陸器將攜帶載有攝像機和多種探測儀器的月球車，在月球表面巡視勘察，為建立月球基地收集基本數據資料。目前中國進行此項任務的技術、物資條件和經濟實力都已基本具備。 在此之後，中國將進行就是2017年「嫦娥工程三期」行動，即發射一顆月球軟著陸器，這個軟著陸器不僅要採集月壤和岩石的樣本，還要搭乘返回艙重返地球。在這個階段，空間機器人將會充當主要角色，在衛星維修、太空科學實驗等活動中發揮重要作用。據悉，為了儘快實施機器人登月計劃，國家早已成立了第一個空間機器人的專門研究機構，即國家高技術航天領域空間機器人工程研究中心，目前空間機器人已經進入研製程序。 「嫦娥工程三期」完成以後，中國將進入載人登月階段，那時中國的載人登月計劃就會全部浮出水面。有分析人士認為，中國的載人登月計劃將會成為「嫦娥工程四期」。在這一期工程中，中國將如何載人登月呢？根據中國科學家的設計，我國所計劃採用的方式是先用運載火箭將飛船送上地球軌道，隨後，飛船自行移動至月球軌道，釋放出登陸艙，降落在月球表面，宇航員登陸月球。活動完成後，宇航員返回登陸艙，飛離月球，與在月球軌道上等待的飛船重新對接，至此登月過程結束。2006年，中國政府制定的《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》和《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006～2020年）》，將發展載人航天、月球探測、高解析度對地觀測系統、新一代運載火箭等重大航天科技工程置於重要地位。 「中國將在2024年把人送上月球。」2006年6月，路透社等外國媒體對中國的登月時間更是作出了非常肯定的報道，據悉西方媒體報道的依據是香港文匯報的一條消息：2024年的「嫦娥工程四期」，中國宇航員將可能執行登月任務。官方對這種聲音未置可否，倒是國內航空航天界的一些專家認為西方媒體的這種說法完全忽略了「預測」，有炒作的嫌疑。一位中國航天專家指出，這種炒作反映出西方對中國航天迅速發展的矛盾心態，一方面既有特殊興趣，同時又存在一定程度的擔心。 中國啟動的探月工程也引起了國人的廣泛興趣。儘管中國官方目前所公布的只是一個初步探月計劃，但還是有人將它和載人登月、建立月球基地聯繫在了一起，併產生一些豐富的聯想。在互聯網上，不時就可以發現有關中國載人登月方面的科幻作品出現。有網友曾作出了如下生動的描述：「20年後，我們大家坐著『快船』型宇宙飛船來到了月球基地……由於月球上的引力比地球上的引力小很多，我們在植物園裡見到了西瓜般大小的西紅柿，微型轎車般大小的西瓜，棒球棍長短的黃瓜，一粒粒如足球大小的葡萄……」 月球對於我們有什麼意義？ 這是許多中國的普通老百姓所追問的問題。中國科學界也不乏反對的聲音。月球探索真的對我們毫無意義嗎？事實並非如此，它所帶來的七大利益可以看得見。 一、是維護我國月球權益的需要 儘管1984年聯合國通過的《指導各國在月球和其他天體上活動的協定》簡稱《月球條約》中規定，月球及其自然資源是人類共同財產，任何國家、團體和個人不得據為己有。但是，當前，主要航天國家和組織正加緊實施月球探測計劃。作為聯合國外空委員會的成員國，我國開展月球探測，並取得一定成果，才具有履行《月球條約》和分享開發月球權益的實力，維護我國的合法權益。 二、月球是人類研究宇宙和地球本身的最佳平台 科學家認為，通過利用月面上沒有人為改造和破壞的某些本來面目研究月球，了解月球的成因、演變和構造等諸方面的信息，有助於了解地球的遠古狀態、太陽系乃至整個宇宙的起源和演變，有助於搞清空間現象和地球自然現象之間的關係，可以極大地豐富人們對地球、太陽系以至整個宇宙起源和演變及其特性的認識，從中尋求有關地球上生命起源和進化的線索。 三、是促進科技的進步和發展的重要載體 開發月球是空前艱巨的事業，需要解決一系列難題，這必然會帶動諸如大推力火箭、巨型航天器、高速飛行、人工智慧、計算機、機器人、加工自動化、精密儀器、遙感作業、通信、材料、建築、能源等工程技術以及空間生物、空間物理、空間天文等科學技術的突飛猛進。 四、為開發利用月球資源作準備 據探測，月岩中含有地殼中的全部物質元素，約有60種礦藏。在月球岩土中，具有豐富的氧、鐵、鎂、鈣、硅、鈦、鈉、鉀、錳等物質，初步估計共含有8萬億噸鐵。此外，月球上有豐富的能源，尤其是月球上的氦-3，是地球上所沒有的核聚變反應的高效燃料，據估計，在月壤中氦-3的資源總量可以達到100萬～500萬噸，能夠支持地球7000年的需電量。 五、促進深空探測 月球表面的引力只有地球表面的六分之一，因此，航天器從月球上起飛，可大大節省能源。月岩土壤中氧佔40%，可以就地生產推進劑和作為受控生態環境和生命保障系統的氧氣來源。硅佔20%，可以為航天器製作太陽電池陣，其他金屬可以為航天器製作各種部件設備。還可以用月球做中轉站，為過往的航天器進行檢修和補充燃料。 六、進行天文觀測和研究的平台 月球表面的地質構造極其穩定，月球直接承受太陽的輻射，沒有大氣層對光線和電波的吸收、散射和折射等干擾，沒有塵埃污染，沒有磁場，月球的背面沒有人造光源和射電的干擾，地震很微小。同時，月球有漫長的黑夜，黑夜溫度極低。這種環境為建造高精度天文觀測台提供了理想的場所。 七、推動經濟發展 開發月球，可以產生難以估量的經濟效益，而且其他技術的二次開發應用，勢必促進工業的發展與提升。
推薦閱讀：