我国自行研制的两款月面巡视探测器(即通常所说的“月球车”),3月31日在上海首次亮相。而作为中国第一颗月球卫星,备受海内外关注的“嫦娥一号”正整装待发,预计年内飞向月球。日前,中国探月工程副总设计师姜景山院士在宁畅谈中国“奔月计划”三步曲。
自有人类以来,对离地球最近天体月亮的好奇、憧憬和向往绵延不绝,其中最著名的传说莫过于“嫦娥奔月”。而事实上,地月之间相距38万公里,只有借助现代科技手段才能实现“奔月梦”。
登月“寻宝”:
百吨氦-3“搞掂”
全球所需能源
月亮上究竟是啥模样?月球内部由月核、月幔和月壳组成。由于没有大气层,月球表面岩石受到各种小天体频繁撞击后,形成了一层厚约在3至20米的月壤。
真实的月球环境与人们的想像大相径庭,月球在31亿年前就已“死亡”了,月球如今是一块冷却的“大石头”。
月球表面有丰富的太阳能可以利用。月球上的一昼夜相当于地球的一个月,这就意味着有15天都是阳光普照的白天,太阳能开发潜力巨大。其次月壤中富含氦-3,这是非常清洁、廉价、稳定的可控核聚变能源,初步估计月壤中氦-3总储量约100-500万吨。而每年只需100吨左右的氦-3就可以“搞掂”全世界所需能源,因此,月球可以解决地球上万年的能量“缺口”。
月球称得上是“富矿”,铀、钛、钾等的储量都很大。月球上钛铁矿的资源储量高达1500万亿吨,稀土元素资源量约225亿至400亿吨,磷、钾、钍、铀等元素的储量也很丰富。此外,月球上还蕴藏有丰富的铬、镍、镁、硅等金属矿产资源。
月球上超高真空、弱重力、高洁净,人类可以在其上建立对地面的全面监测基地、科研基地和军事基地。月球表面为超高真空,且无磁场,重力也仅相当于地球的六分之一,这一特殊的空间环境,使得在月球表面建立天文观测站和研究基地,不仅观测精度高、造价低,运行与维护费用也低。月球也是人类研制特殊生物制品和特殊材料的理想场所。
阿波罗号登月:
投下260亿美元,
回报2000亿美元
探月对国家经济的发展有着非常重要的意义。上世纪60年代的探月工程证实,空间探测是一个具有高科技和高经济产出率的项目,它能实现的真正价值远远高于工程本身。以美国阿波罗号为例,当时美国登月虽然投资高达260亿美元,但其产生了3000多项新技术和2000亿美元的效益,并带动整个国家高新技术发展。很多新技术推广使用的间接效益是难以计算的,日常生活中随处都有航天技术的影子,例如,现在婴儿用的尿不湿最初就是为航天员设计的。
“嫦娥一号”今年飞天
中国探月之旅将分为“三步走”。
第一步:“绕”。2004-2007年,发射绕月卫星;
第二步:“落”。2007-2012年,发射一颗月球软着陆器,并携带一个“月球车”,进行首次月球软着陆和自动巡视勘测,实现月球表面软着陆与机器人、探测车巡视探测;
第三步:“回”。2012-2017年,发射一颗月球软着陆器,实现月球表面软着陆,进行首次月球样品自动取样并安全返回地球,在地球上对取样进行分析研究。而中国人何时能实现登月梦想呢?预计2020-2025年,我国将有能力实现载人登月。
2007年计划发射的“嫦娥一号”卫星选用东方红三号卫星平台,并使用长征三号甲型运载火箭,在西昌卫星发射中心升空。实施和完成第一次月球探测的费用大约是15亿元人民币。这颗月球卫星在轨飞行为一年。
目前“嫦娥一号”奔月路线已确定,它将用8到9天的时间,飞完38万公里的漫漫征程。奔月飞行分为三个阶段:首先,“嫦娥一号”与运载火箭分离,通过变轨脱离地球轨道,进入地月转移轨道;随后,“嫦娥一号”飞行5到6天,进入月球轨道;最后,距月球200千米时,“嫦娥一号”减速制动,到达高度为200千米的月球极月圆轨道,进入正常工作状态。
中国探月探什么
在我国探月计划的任务中,首要的就是为月球“画像”,利用最新技术为月球照一张三维影像的“靓照”,更全面地了解月球。月球只有一面朝向我们,在地球上始终看不到另一面,在月球的黑暗面,太阳照不到,一般相机无法工作,此次所用的微波探测却能挑大梁,它必须给全月球表面画一张亮温图。如果有可能,还可看看月球两极有没有水。其次,是对月球资源进行摸底,科学家将全面分析月球上14种元素的分布,并绘出资源分布图,其中有9种将是首次探测。通过微波探测器,还将测量出月壤的厚度,计算出氦-3的精确储量。