登陆注册
328400000019

第19章 嫦娥奔月—月球探索历程

 人类对月球的探索

自古以来,人们总是希望知道月球的真实面貌,总是希望探求月球的一些奥秘。从古代以来就留下很多的神话传说。很多诗人也非常深情地赞美月球。因为月球是属于地球的,月球是地球惟一的卫星。

关于月球探索的历程,应该说在1959年之前,全地球上的人类都是用肉眼或用望远镜观测我们的月球。因此有很多不真实的认识。从1959年以来,人们实行了空间探测,对月球进行了近地近月球的观测。1959年到1976年,全世界掀起了一个月球探测的热潮。那以后经过了将近十八年的宁静期。从1994年以来,新一轮的月球探测高潮又开始了。从1959年到1976年,月球探测的频度很高,主要是苏联和美国开展的。一共发射了六十五个探测器,成功的是四十五个。在十几年的月球探测当中一共实现了六次载人登月。一共有三百八十一点七公斤样品,被从月球上采集回了地球。实现了三次不载人取样返回地球,这三次获得了零点三公斤的样品。共计人类获得了月球上的样品是三百八十二公斤。另外从月球上掉下过很多陨石到地球上,现在基本确认的有二十二块。也就是月球上很自然地掉下了本身的一些岩石在宇宙空间运行,最后跟地球轨道相交就降落在地球上。这是我们目前所获得的全部月球有关样品的情况。

其后,月球研究经历了十八年的宁静期。这主要是由于冷战的结束,前苏联的解体。另外大家深感第一次探测耗资非常大,效率低,探测水平也不高,大家应该提供一些新的思路来开展新一轮月球探测。所以在1986年,美国提出重返月球,提出一个“又快又好又省”的方针。美国、俄罗斯、欧空局、日本、印度,包括中国都相应提出了重返月球的方案。下面是美国提出的一个非常庞大的计划:在21世纪十五年到二十年之间,他们要建立具有生命保障系统的受控生态环境的月球基地,就地取材加工火箭的推进器,建筑月球的基地,开采月面的氦三运回地球。

俄罗斯也在编制自己的计划,要建立月球轨道站,要发射月球车,要确定氦三含量,另外最终也要建立月球基地。日本要发射月神号还有其他一些探测器来进行月球探测。印度也预计2005年要进行月球探测。那么为什么这么多国家蜂拥而起,都要对月球进行探测因为现在科学技术已发展到这个程度,人们意识到必须对月球展开新一轮的探测。对月球来说,联合国规定:谁先利用,谁先获益。所以概括起来,21世纪月球探测的战略目标应该是建设月球的基地,开发和利用月球的资源和能源,为人类社会的可持续发展服务。不是纯粹地为了单一的科学目标,而是要综合性地开发利用地球的卫星——月球,来为我们的地球服务。

 小知识——如何登月

载人飞船要发射到月球上,必须按登月轨道飞行。因为月球没有大气层,飞船飞抵月球后,必须用发动机减速,才能实现软着陆。登月轨道从理论上说,可以有直接登月、环地登月、环月登月3种。

1.直接登月轨道

直接登月轨道是一种最简单的登月轨道。因为月球与地球之间的距离为38万千米,还在地球引力场范围之内。假设月球是个没有引力的几何体,选择适当的发射窗口,使飞船的运行轨道与月球相交,飞船就能到达月球。直接登月轨道从理论上说,可以是直线、椭圆、抛物线、双曲线。椭圆轨道和月球相交有3种方式:一是在远地点处相交(与月球运行轨道相切)。二是在到达远地点以前相交。三是过了远地点后相交,该下降型轨道能够到达月球背面。美国和前苏联都曾用过直接登月轨道发射直接击中月球的探测器。但因为这条轨道需要大推力运载火箭,并需有十分精确的计算,否则航天器会飞越月球而去(前苏联发射的第一颗月球探测器就是如此),而且不容易控制软着陆,所以载人飞船不用直接登月轨道。

2.环地登月轨道

这种轨道由停泊轨道、过渡轨道和月面着陆段组成。飞船首先进入环地运行的停泊轨道,然后再选择最有利时机,由地面飞行控制中心遥控飞船启动变轨发动机点火,使飞船脱离停泊轨道,进入与月球相遇的过渡轨道。当飞船飞离地球37万千米的两球作用力分界面后,飞船主要受月球引力作用,登月速度高达2.5千米/秒。所以,这条轨道也是硬着陆轨道。飞船若用此轨道登月,难以控制软着陆。但早期月球探测器多采用这种登月轨道。

3.环月登月轨道

环月登月轨道是飞船选用的登月轨道。这条轨道由环地飞行的停泊轨道、飞向月球的过渡轨道、环绕月球飞行的月球轨道、降落于月面的下降着陆段组成。美国阿波罗飞船和苏联发射的月球探测器均采用这种方式。飞船从停泊轨道实现登月着陆,一般须经过3次变轨。在飞船进入停泊轨道后,地面飞行控制中心根据计算出的最佳路线和最有利的出发点,遥控运载火箭末级发动机把飞船送入大椭圆过渡轨道,实现第1次变轨。当飞船进入月球引力场后,其相对于月球的速度已超过月球的逃逸速度,如果不控制减速,飞船会沿双曲线飞越月球,或与月球相撞。因此,须进行第2次变轨,启动飞船上的发动机减速,使飞船进入环月飞行轨道。为使登月舱进入着陆段,还须进行第3次变轨。登月舱进入下降着陆段后,先后启动制动火箭、小推力发动机、缓冲着陆装置,才能最终顺利实现软着陆。

 我国的月球探测

1984年,联合国通过了《指导各国在月球和其他天体上活动的协定》(简称《月球条约》),规定月球及其自然资源是人类共同财产,任何国家、团体和个人不得据为已有。月球的探测、开发与利用是没有政治边界的,谁先到达,谁先占有;谁先开发,谁先利用。月球是一个有着丰富资源的特殊星球,这些资源将是人类社会发展的重要补充和支撑。比如说月球上的钛、铁、铀、稀土、磷、钾等资源的富集几乎超出人类的想像,尤其是月球的土壤中富含氦3这种特殊的资源。根据初步的估算,月球上的氦3储量大约有100万吨到500万吨。人类在利用核能源时离不开氦3,可是地球上氦3的储量非常稀少。目前我国一年的核发电量中大约需要不超过10吨的氦3,而全世界一年的需求量也不过100吨,这样计算下来,月球上的氦3储量完全可以满足人类社会上万年的能量需求。然而,由于“路途遥远”,科学家们正绞尽脑汁设想把月球上的氦3液化后再通过航天飞机运回地球。基于这些考虑,中国开始了登月计划。

中国探月四大目标:第一是为月球“画像”,也就是要通过各种手段在三维空间中获取月球表面影像和立体图像;第二是探明月球上的14种元素的资源含量和分布,以前美国曾经对月球上5种有用元素做出过分布预测,我国的探月工程要比美国的研究“走得更远”;第三就是要探测月球土壤中氦3的厚度,目前其他国家还从未对此做过科学研究;第四则要研究距离地球4万到40万千米范围里面的空间环境,因为这是地球到月球之间的通道,对于地球环境和人类社会的发展都是至关重要的。

目前,发射月球探测卫星主要依赖于火箭,而我们国家的火箭发射技术现在已经达到可以将火箭直接发射到月球的国际领先水平。神舟5号载人飞船的升空,实现了中国人遨游太空的“飞天”梦想,这大大鼓舞了中国的航天界。我国探测离地球最近的“邻居”——月球的探测工程也已经进入实施阶段,中国探月工程已是“万事俱备,整装待发”。

同类推荐
  • 徒步旅行:知道这些就够了

    徒步旅行:知道这些就够了

    用脚步丈量世界,知道这些就够了。作者戴尔·沃勒在圣路易斯长大,现居匹兹堡。他曾在海军服役,目前是一名核能工程师,写作是他的兼职工作之一。他自2013年开始自出版创作,至今已有百本涉及人文社科领域各类话题的作品与读者见面。
  • 趣味生活小史

    趣味生活小史

    粉色一向是女性的颜色?白婚纱才是王道?厨房从来是女性的领地? Sorry,you are wrong!绅士不付裁缝账,蒙特祖玛二世的诅咒,魔鬼用甜蜜的睡眠引诱僧侣,行到水穷处,坐看云起时,有意思的又岂止这些呢?衣、食、住、行,平常又不普通,有史以来缓慢发展变化,其间又趣味横生,作者选择其代表角度,做了有趣的博物考察和普及介绍,描绘了极具趣味的生活史。
  • 海洋解密百科(奥秘世界百科)

    海洋解密百科(奥秘世界百科)

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的奥秘现象及其科学探索,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使读者在兴味盎然地领略世界奥秘现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识,能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,掌握开启人类和自然的金钥匙,使我们真正成为人类和自然的主人,不断认识世界,不断改造自然,不断推进人类文明向前发展。
  • 医学破译密码(科学探索的真相)

    医学破译密码(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 神秘的UFO(探索宇宙奥秘系列丛书)

    神秘的UFO(探索宇宙奥秘系列丛书)

    宇宙,是这个世界上谜团最多的地方,也是最吸引孩子好奇心的地方。宇宙包含着最神秘的未知和疑问,人类正在以高超的科学手段和不懈的努力不断深入探索宇宙的深处,希望了解人类自身的过去与未来。而地球是我们人类赖以生存的家园。在漫长的岁月中,人类一直在这个星球上繁衍生息。虽然它只是太阳系中一颗普通的行星,但它在许多方面却又是独一无二的:它是太阳系中唯一一颗表面大部分被水覆盖的行星,也是目前所知唯一一颗有生命存在的星球……《探索宇宙奥秘系列丛书》向孩子们展示这个既熟悉又神奇的世界。
热门推荐
  • 凰医帝临七神

    凰医帝临七神

    (原名《焚尽七神:狂傲女帝》)前世,她贵为巅峰女帝,一夕之间局势逆转,沦为废材之质。魂灵双修,医毒无双,血脉觉醒,一御万兽。天现异象,凰命之女,自此归来,天下乱之。这一次,所有欺她辱她之人必杀之!他自上界而来,怀有目的,却因她动摇内心深处坚定的道义。“你曾说,你向仰我,你想像我一样,步入光明,是我对不起你,又让你重新回到黑暗。”“你都不在了,你让我一个人,怎么像向仰你?!”爱与不爱,从来都是我们自己的事,与他人无关。带走了所有的光明与信仰。
  • 快穿之女配宿主快收手

    快穿之女配宿主快收手

    十八线小明星余欢意外绑定狗血系统,它们的口号是:一把狗血一把糖!小虐小甜!于是乎,余欢开始了她快穿之旅。主要情节:1.化身豪门弟弟前女友姐姐2.穿成总裁替身白月光3.化身校草前女友4.都市破镜重圆5.现实世界注:本文女主苏苏苏,大美女。男主都超爱女主,不接受反驳嘿嘿。本文完全是本人狗血喜好,什么前女友白月光都安排上,如果还有什么想看的,可以告诉我,我试试。我笔力有限,会尽力的,写的不好的话对不起呀。本文绝对he,要耐心看下去呀,拜托各位了。求收藏,点个关注再走呗。
  • 倪焕之

    倪焕之

    《倪焕之》是作者惟一的一部长篇小说,小说在小学教员倪焕之身上,较典型地写出了一部分知识分子从辛亥革命到1927年大革命失败这时期的追求和幻灭,反映了中国要求革命的小资产阶级知识分子所走过的曲折艰难的道路。倪焕之是一个向往革命的青年知识分子,他在辛亥革命时期就热情奋发,富有理想。经过“五四”的洗礼,走上了改良主义的道路,他想用教育改造社会,拯救民族,但他的雄心只能以幻灭告终。与此同时,新的爱情生活和家庭生活也是他追求的一方面。他的恋爱是幸福和美好的,但他的婚姻却令人捻。虽然在革命者王乐山影响下,他参加过一些实际斗争,但终于在大革命失败后,悲观失望,愁闷病死。
  • 义庄小娘子

    义庄小娘子

    金水镇三十里外有一义庄,庄内摆放七口棺材和两三纸人。据说还有一位佳人,夜夜宿于棺材中,与尸体为伍直到有一天,这位佳人捡到了一个会武功的哑巴,却没想到这哑巴的来头有点大。金水客栈解尸毒,县令府遇魅灵,后宫中抓猫妖。直到有一日,那失踪多日的哑巴去而复返,对她说,“来日我做君主,许你做皇后如何?”她想了想说道,“那么大个后宫,我自己住多寂寞啊,不如把庄内的女尸都搬入宫中,送与你做嫔妃如何?”“……”
  • 投资自己的梦想:孙正义的人生哲学

    投资自己的梦想:孙正义的人生哲学

    软银成立三十余年,孙正义首度袒露沉浮经历,倾心讲述创业来路,逐一分享“人生五十年传奇规划”、经营千亿级公司的“孙孙兵法”、超常规的工作法;解密互联网思维下的投资趋势,大数据时代的高科技产品方向;公开300年愿景下的接班人如何实现世代进化、团队开放式建设、培育完整的企业群生态等重磅内容。字里行间闪耀诚恳的人生智慧,处处是原汁原味的血汗经验。世界商业思想史白金之作,只言片语,价值千万。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 不灭魔医

    不灭魔医

    陆一剑站在铜镜面前打量着自己,帅,的确有点帅的过分,有当小白脸的潜力,只是……
  • 推理笔记9:蜥蜴神传说

    推理笔记9:蜥蜴神传说

    城市中流传着蜥蜴神吃人的传说,使得人心惶惶。一切都源于一桩旧案,齐木和米卡卡的女同学冉雨萱身负蜥蜴神转世的诅咒,城中也出现蜥蜴杀人的命案,为了调查案件及解救冉雨萱,齐木和米卡卡这对冤家拍档去往沙湾古镇,探访神秘古怪的蜥蜴宅。岂料一行人被困在宅子里,命案一个接一个发生,与此同时,第二本暗黑笔记的下落也始终扑朔迷离,齐木和米卡卡感到了前所未有的危机感。当所谓的“真相”浮出水面,谁又能料到水面之下还藏有暗礁。隐藏在夜色深处的真正蜥蜴神,到底是谁?
  • 哈尔罗杰历险记:巧捕白象

    哈尔罗杰历险记:巧捕白象

    以哈尔和罗杰两兄弟为贯穿整套丛书的主人公,每本书讲述一次探险活动。普赖斯塑造了哈尔、罗杰这两位勇敢机智的少年英雄形象。他希望青少年都能成为哈尔、罗杰那样的人:学识渊博,体魄健壮,正直、勇敢,热爱自然,热爱生活。
  • 卯上蛊惑妃:邪女戏悍夫

    卯上蛊惑妃:邪女戏悍夫

    她是黑白两道闻风丧胆的夺命修罗,生性妖娆且轻狂,一朝穿越成将军府惨遭灭门的小姐,被逼隐姓埋名,他是龙腾国的寒王,性情刁钻古怪,更是视女人为毒瘤,在他与她角逐的游戏里,一颗春心刚开始萌芽,蓦然发现她身边何时出现了众多追求者?额冒青筋,霸道扑倒她:“女人,你享占了我的身体,胆敢勾搭其他男人试试?”