诱惑无限——月球未解之谜与未来构想(组图)

　　诱惑无限——未解之谜与未来构想

　　中国日报网环球在线消息：作为距离我们最近的一颗星球，月球常被比作地球的第八大洲。我们关于它的种种美好设想几乎和围绕在它身上的未解之谜一样多。重返月球将成为人类寻找答案和实现梦想的全新旅程。

地月分裂说图

　　五大未解之谜

　　谜团1：月球到底从何而来？

　　“月球起源”是个十分古老的问题，18世纪以来的月球起源假说归纳起来可以分为三类：与地球同源说、地月分裂说、地月俘获说。“同源说”是最早出现的一种月球起源假说，它认为月球和地球具有相同的起源。“分裂说”则认为，在太阳系形成初期地球还处于熔融状态时，地球的转速相当高，以致于有一部分物质被甩出去后形成了月球。甚至有人认为太平洋就是月球分出去后留下的疤痕。继“同源说”和“分裂说”之后提出的“俘获说”认为，月球和地球是在不同的地方形成的，一次偶然的机会，地球把运行到附近的月球俘获，成为自己的卫星。这三种假说都获得了一些实验的支持，但在某些问题上又都难以自圆其说。

　　上世纪80年代中期，一位美国天文学家提出了一个崭新的、摆脱了上述三种假说框框的月球成因假说。该假说认为，在太阳系形成早期，大约在相当目前地-月系统存在的空间范围内，形成了一个原始地球和火星般大小的天体，它们在各自的演化中均形成了以铁为主的金属核和以硅酸盐组成的幔及壳。一个偶然的机会这两个天体撞在了一起，地球被撞出了轨道，火星大小的天体也碎裂了。飞离的气体、尘埃受地球的引力作用“落”在地球的周围，通过吸积，先形成几个小天体，以后像滚雪球似地形成了月球。这种假说在某种程度上兼容了三种经典假说的优点，并得到了一些地质化学、地质物理学实验的支持，但还没有被最终确认。

地月俘获说图

　　谜团2：年龄之谜

　　从月球带回的岩石标本，经分析发现其中99%的年龄要比地球上90%年龄最大的岩石更加年长。“阿波罗”飞船登月宇航员阿姆斯特朗在寂静海降落后拣起的第一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45亿岁。它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大，地球上最古老的岩石是37亿岁。1973年，世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。更令人不解的是，这些古老的岩石都采自科学家认为是月球上最年轻的区域。不过，与周围的土壤相比，岩石还算是年轻的。据分析，月球土壤的年龄至少比岩石大10亿年。科学家进行化学成分测定后发现，这些土壤与岩石无关，似乎是从别处来的。


　　 谜团3：形状之谜

地月同源说图

　　早在18世纪末，法国数学家皮埃尔-西蒙?拉普拉斯就注意到，形状不规则的月球自转时会发生“颤抖”。“谜团在于月球太扁了，”美国麻省理工学院地球物理学与行星科学教授玛丽亚?T?朱伯告诉《纽约时报》记者。月球不是规则球形，而是两极直径略小于月球赤道(以下简称“赤道”)直径的天体。仔细观察月球形状，我们会发现它好像被人用拇指和食指捏住两极“挤”过一样。

　　20世纪六七十年代，太空探测器发现，处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长，也就是说，如果沿赤道把月球分成两半，截面不是正圆，而是像橄榄球一样的椭圆，“球尖”指向地球。但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。

　　一种假设认为，天体运行轨道半径与天体转速有关，因此1比1的自转公转周期比可以解释当前月球形状不规则的现象。还有一些科学家假设，月球形成初期的自转公转周期比为3比2，也就是公转2周时间自转3周，这种情况至多持续了几亿年，最后因为潮汐力而自转降速，自转公转比稳定为现在的1比1。计算结果表明，这段自转比公转快的时期可能提供足够的力，为月球形成目前的形状准备了条件。

　　谜团4：质量之谜

月球基地开发假想图

　　月球形状的另一个谜团是，月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大，前者地壳比另一面地壳薄许多，并拥有由玄武岩构成的广阔平原，这些平原被称为月海，这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多，有更多陨石坑，几乎没有月海。

　　一定程度上，月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心，偏离了约1.6公里。但是，迁移的发生过程尚不清楚。

　　谜团5：逃逸之谜

　　法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵，然而，他没有看到的是，月球正在逐渐远离地球。月球每年远离地球约3.8厘米。科学家估计，和现在约38万公里的距离不同，早期的月地距离可能只有约2.6万公里。随着时间的推移，月球会离人类越来越远。


　　五大未来构想

　　构想1：天地观测台

　　没有大气层的月球对任何频率的电磁波都不会有大气吸收，它也没有地球上的电磁波“污染”或光“污染”，因此月球也是进行射电天文观测的理想场所。月球自转速度很慢，以至月球上的一昼夜约等于地球的一个月，这样我们可以在月球上长时间地精确观测远距离或模糊的目标。月球的自转周期恰好等于它的公转周期，因此它总是用一面正对着地球，在这一面建立对地观察站，将可以持续地对地球的地质构造及环境变化进行监测与研究，特别是对近地空间乃至深空小天体对地球可能的撞击威胁进行监测。

　　构想2：探星“桥头堡”

　　月球几乎没有大气和弱重力场环境，因而从月面发射深空探测器或星际载人飞船比从地面要容易得多，所需的能量也小得多，因此月球是人类进军深空的天然发射平台，也是一个理想的深空探测中转站。由于月球上存在制备火箭液体推进剂的原料氧和氢，因而未来可以利用月球资源进行火箭推进剂生产。在未来执行载人火星探测任务时，许多关键技术都可以在月球基地进行试验验证，并可在月球基地长期训练宇航员，使他们逐渐适应长期离开地球的生活，为飞往火星乃至更远的星体做准备。

　　构想3：能源“聚宝盆”

　　月球上有着丰富的资源。据估计，月球土壤里含有大约100万吨至500万吨稀有气体元素氦-3，而地球上可提取的氦-3只有15～20吨。如果把氦-3作为可控核聚变燃料，它将是人类社会长期、稳定、安全、清洁和廉价的燃料资源，可满足地球数万年的能源需求！

　　此外，月球表面没有大气层，太阳辐射可以长驱直入，月球上可接收到丰富的太阳能。测算表明，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。假设使用目前光电转化率为20%的太阳能发电装置，则每平方米太阳能电池板每小时可发电2.7千瓦时。从理论上来说，可以在月球表面无限制地铺设太阳能电池板，获得丰富而稳定的太阳能，这不但可以解决未来月球基地的能源供应问题，甚至还可以用微波将能量传输到地球，为地球提供新的能源。

　　构想4：旅游梦天堂

　　虽然人类重返月球的计划要到十几年后才真正实施，但精明的商人们已经把目光投向月球旅游项目。美国太空探险公司正在与俄罗斯联邦航天署旗下的宇宙飞船制造商“能源”火箭航天集团合作开发这项“探月旅行”业务，预计今后5年内，游客花费1亿美元就可以搭乘俄罗斯的“联盟”号载人飞船进行环月球旅游。游客将首先飞往国际空间站，在站内停留一周之后再飞往月球，大约一周后返回。月球观光客将不会在月球表面着陆，而是只对月球进行近距离观察。俄罗斯联邦航天署今年表示，计划在2010年之后为俄罗斯首富、英超切尔西俱乐部老板阿布拉莫维奇安排一次环月球旅行，而预计此次旅行的费用高达3亿美元。

人类月球基地假想图

　　构想5：移民新大陆

　　俄罗斯“火箭之父”齐奥尔科夫斯基说：“地球是人类的摇篮，但是人类不会永远生活在摇篮里。”中国航天医学工程研究所航天科普作家吴国兴教授介绍说，人类移民月球可能分为四个步骤：首先是建初级基地或称临时性基地；第二步是中级基地；第三步是高级基地或称永久性基地；最后一步是建月球移民区。

　　月球移民区的建设有可能是将数个高级月球基地联结起来，形成一个月球基地网，然后成为移民区，前后可能需要30年时间。但这不仅仅是规模扩大和人员增多，而是要有一个质的飞跃。月球移民区就是一个小的社会，应该具有人类社会的所有功能。它首先必须具有先进而完善的再生式生命安全保障系统，氧气、水、食品、电力供应和火箭燃料，生活必需品基本上不依靠来自地球的物资供应，实现自给自足，此外还要解决宇宙辐射的防护问题和月球重力的适应问题。

　　作为一个人类生活的社区，月球移民区的建设不能只考虑移民住宅，还要包括各个功能区，如生活区、商业区、工业区、农业区、发射场、着陆回收场、月-地交通运输和移民区内的交通运输区等。

　　在21世纪的某个周末，地球上的人们也许会忘却一周的繁忙，搭乘便捷的“航天公共汽车”来到地球轨道上的空间中转站，乘坐定期发出的“地月班机”，到月球基地去旅游度假、探亲访友。那时，也许只有在历史书中才能找到“月球”这个词，因为，月球已经成为了人类版图上的第八个洲——月洲。

　　 月球的故事

　　·月球与地球

　　月球的质量约为7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81。如果将地球比作一个橙子，那么月球只有樱桃般大。月球的表面积有3800万平方公里，与太平洋相同，还不及我们亚洲。

　　·月球树

　　地球上有400多棵树曾经“到月球一游”。事情是这样的：1971年，“阿波罗14号”的宇航员斯图尔特?鲁萨从地球出发时随身带上了一包种子，当他的同伴阿兰?谢帕德和埃德加?米切尔忙着在月球表面漫步行走时，鲁萨却在认真看护种子。

　　后来他将种子带回地球，它们在地球上发芽，并在美国不同的城市地区生长，被人们称为月球树，它们中大多数都很茁壮。

　　·月球也地震

　　“阿波罗”登月计划的宇航员们利用地震仪发现，月球并不是一颗死气沉沉的星球。由于受地球引力的影响，月球上经常会发生一些小的地震，有时还会在月球表面造成一些细微的裂缝，并有气体排出。

　　·月球脸蛋少侵蚀

　　月球表面我们称之为“环形山”的“疤痕”形成于距今38到41亿年前，“肇事者”就是宇宙中的岩石。现在，虽然这些“疤痕”让月球的“脸蛋”坑坑洼洼，但是它们并不会受到很多侵蚀，主要有两个原因：其一，月球的地质活动并不活跃，因此这里不会像地球那样频繁发生大地震、火山爆发等，从而导致地形地貌的大变动；其二，由于月球几乎没有大气层，也就没有风和雨，因此表面侵蚀作用就很少发生。

　　·月亮的脸只一面

　　月球最酷的举动也许就是——永远只用相同的一面对着地球。既然地球和月球都在自转并且沿各自的轨道行进，这又怎么可能呢？很久很久以前，地球的引力作用使月球的自转逐渐减慢。当月球的自转周期慢到和它的轨道周期（也就是它绕地球一周的时间）相吻合时，这种引力作用达到了平衡，月球从此就一面朝着地球了。（康娟编辑：肖亭）