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各國為什麽爭著登月?意大利的發現,揭示了門道在這裏

2024-08-06科學

近期,意大利根據其月球探測的成果,公布了一項引人註目的發現:

在月球上,靠近阿波羅飛船著陸點的地方,存在一個被稱作「靜海」的區域。科學家們在這片區域發現了一個特殊的坑洞,據推測,這個坑洞可能具有抵禦月球極端環境的特性。

這項發現暗示了一個可能性:若人類能夠登陸月球,這個坑洞或特許以被改造成為適宜長期居住的基地。

這一訊息立刻激起了全球航天機構的極大興趣,似乎預示著一場全新的月球探索競賽正在悄然展開。

人類的登月歷程

月球,作為地球的唯一天然衛星,始終繞著我們的星球旋轉。

在人類悠久的歷史中,無數個夜晚,我們的先人仰望星空,編織著關於月球的無數傳說和故事。

月球的真實面貌長久以來一直是個謎,激發著人類無限的好奇和探索欲。

在古代,人們對月球的了解僅限於想象,直到20世紀中葉,隨著冷戰的推進,人類才真正邁出了探月的步伐。

1950年代,美蘇兩大超級大國將競爭的焦點從核武器轉向了太空探索。

憑借強大的軍事實力和先進的科技,蘇聯在1957年發射了世界上第一顆人造地球衛星,標誌著人類太空探索的新紀元。

隨後,美國時任總統堅尼地意識到蘇聯在太空競賽中的領先地位對美國的全球地位構成了挑戰,於是在一次重要的演講中,他發出了振奮人心的宣言:

我們必將踏上月球之旅!

在堅尼地總統那次激發人心的演講之後不久,蘇聯在太空競賽中取得了新的突破,率先發射了一艘無人飛船至月球,再次覆寫了人類的歷史。

美國面對蘇聯在航天領域的連續成就,航空航天局(NASA)隨即啟動了雄心勃勃的阿波羅計劃。經過嚴格的選拔,從40萬候選人中挑選出3名傑出的太空人,擔任這一歷史性任務。

1969年,美國太空人尼爾·岩士唐在月球上留下了人類的足跡,並說出了那句著名的:「這是個人的一小步,卻是人類的一大步。」這不僅是人類歷史上的一次巨大飛躍,也標誌著我們對月球的探索夢想成真。

繼蘇聯和美國之後,全球逐漸認識到航天事業的重大意義,紛紛增加對這一領域的關註和投入。

2013年,中國的嫦娥三號探測器成功著陸月球,使中國成為繼美國和蘇聯之後第三個實作月球著陸的國家。十年後,印度也加入了這一行列。

印度的成功探月激發了日本的熱情。到了2024年,日本發射的無人探測器成功在月球著陸,成為世界上第五個實作月球著陸的國家。

這些事件表明,全球在航天領域的競爭愈發激烈,隨著航天科技的飛速發展,預計會掀起一輪新的科技革命。

2024年5月,中國的嫦娥六號探測器再次踏上了月球背面的探索之旅。這次任務雖然不是中國的首次月球探測,但其重要性不容忽視。

嫦娥六號不僅攜帶了中國的科研器材,還有來自法國、歐洲航天局(ESA)、意大利和巴基斯坦的探月儀器,它們共同完成了對月球背面的深入探測。

就在這次探測任務圓滿完成後不久,意大利宣布了一個驚人的發現——一個可能適宜人類居住的坑洞。這一發現挑戰了我們對月球的傳統認識,使得人類在月球上建立居住點的夢想變得更加觸手可及。

月球資源

在冷戰的陰影下,美國和蘇聯的軍事力量膨脹到了空前的高度,核武器的大量積累對全球和平構成了嚴重威脅。

正是在這樣的背景下,兩國將軍事競爭的焦點轉移到了太空探索上。

盡管如此,當時許多人並未完全理解探索月球的深遠意義。

即便是在美國太空人成功登月之後,他們所面臨的許多情況對於大眾來說仍然是難以理解的。

1970年,美國完成了人類歷史上的首次登月,但太空探索的終極目標依舊顯得遙不可及。

在新的太空計劃尚未全面展開時,一位來自贊比亞的修女向美國太空總署提出了質疑,她問為何不將巨額資金用於解決兒童的饑餓問題,而是投向了對火星的探索。

修女的觀點是,兒童的生存需求迫切,而對火星的探索相比之下似乎不那麽緊迫。

美國太空總署的回復闡明了探索火星的長遠意義:雖然探索火星不能立即解決饑餓問題,且存在高失敗風險,但它能推動新技術的發展。

這些技術一旦被套用到日常生活中,其帶來的長遠利益將遠超初期的投資。

短期內,滿足基本生活需求確實能提升人們的幸福感,但從長遠來看,隨著技術在太空探索中的不斷進步,未來的人類將獲得更大的益處。

2010年,在21世紀太空探索大會上,美國總統奧巴馬強調,如果我們停止追求與發現,就等於放棄了未來。

因此,探索宇宙的真正動機與人類文明的發展緊密相連。

航天領域無疑是一項成本高昂的事業,目前只有少數國家擁有在這一領域進行技術與資金投入的能力。

在過去幾十年中,雖然技術取得了顯著進步,但如果僅依靠大量資金投入來推動技術發展,初期的成本將是巨大的。

必須有更強烈的利益驅動來支持人類對宇宙的持續探索。

太空資源的獲取是一個關鍵的激勵因素。

火星和月球都擁有豐富的資源,但與遙遠的火星相比,距離地球更近的月球顯然是目前探索的更佳選擇。

在1969年至1972年的短短四年間,美國成功地將12名太空人送上月球,並從月球表面帶回了總重達381.7千克的樣本。

這些珍貴的月球樣本為我們揭示了月球的形成之謎,對科學家研究月球資源具有深遠的影響。

據科學推測,在地球形成之初,並沒有月球的存在。後來,一顆名為"忒伊亞"的小行星與地球發生了劇烈的碰撞,部份物質被拋入太空,最終凝聚形成了月球。

因此,盡管月球的土壤與地球有相似之處,但兩者在成分上並不完全相同。

透過對蘇聯和美國帶回的月球礦物樣本進行分析,科學家們發現了多種寶貴的資源,如水冰、氦-3、鈦鐵礦和克里普巖等。

以氦-3為例,這種氣體作為一種清潔能源,具有高效率和安全性等優點。

雖然地殼中也含有氦-3,但其儲量有限,且開采技術尚未成熟。

隨著地球資源的日益匱乏和地形地貌的復雜性,氦-3的套用目前仍處於探索和試驗階段。

相比之下,月球上的氦-3儲量相當豐富,而地球上則相對稀缺。

如果能從月球上開采並運回大量氦-3,它將為人類提供一種新的清潔能源,為探索宇宙提供強大的動力。

傳統的氦-3提取方法主要包括氣體擴散法和氣體離心法。

2022年,中國科學家透過對月壤樣本的機械破碎法,成功提取了氦-3,實作了科學領域的重要突破。

日本【外交學者】雜誌曾發表文章指出,許多國家正在積極尋找第四代核武器所需的關鍵材料——氦-3。這種稀有物質有可能改變全球的力量格局,掌握氦-3提取技術的國家有望成為新的世界領導者。

顯而易見,氦-3的提取具有極其重要的戰略意義,這也是各國紛紛將目光投向月球的重要原因之一。

月球不僅是一個充滿神秘的地方,它的資源儲量也遠超我們的想象。除了珍貴的氦-3,月球上稀土元素的蘊藏量估計在225億到450億噸之間,這一數碼遠遠超出了地球上已知的稀土儲量。同時,月球還擁有約50億噸的鈾資源,這一數量同樣讓地球的鈾儲量望塵莫及。

盡管月球的體積只有地球的四十九分之一,但其資源的豐富程度卻令人驚嘆。如果我們能夠掌握開采這些資源的技術,無疑將為人類社會帶來巨大的福祉。

當然,目前對於月球資源的開采,我們持謹慎樂觀的態度。

一方面,月球資源的分配問題需要我們深入探討和調整;另一方面,我們仍需進一步發展高效的開采技術。

【光明日報】的文章提到,月球環境的極端性給我們的勘測工作帶來了巨大挑戰。我們不能簡單地選擇一個登陸點,而是需要從選址階段就開始進行全面的考量,進行模擬測試,尋找最佳的勘測方案,並針對性地開發必要的工具。

在這個過程中,我們必須面對月球的低重力、極端溫差、月震、隕石撞擊以及宇宙輻射等一系列復雜因素。此外,資源運輸的成本也極為高昂,據科學家估計,每千克資源的運輸費用在5萬到9萬美元之間。

在這些背後,無人機技術的研發、智能化系統的構建以及開采器材的協調運作,都需要大量的人力和財力投入。

登月夢想的幕後付出

如果將登陸月球視為人類歷史上的一項偉大成就,那麽克服重重困難,成功開采月球資源,則無疑將是人類發展史上的一個轉折點。

在追求登月夢想的過程中,無數的付出和努力是不可或缺的。雖然每個國家都渴望能夠分享月球資源的紅利,以確保在未來的發展中不落後於他人,但這一道路充滿了艱辛和挑戰。即便歷史上已有成功的探月任務,也不能保證未來的探索之路會一帆風順。

美國曾是全球唯一實作載人登月的國家,但在隨後的幾十年裏,美國的載人月球探索計劃遭遇了重重阻礙,甚至在執行常規的載人航天任務時也面臨了意外的挑戰。

2024年6月6日,兩名美國太空人原計劃前往國際太空站,卻因飛船推進系統出現故障而不得不在太空中漂泊。

原定於6月14日的返回計劃隨著時間推移仍未見實作,這反映出美國在太空探險方面的挑戰。

盡管如此,無人探測器的運用在無法立即實作載人登月的情況下變得尤為關鍵。

2024年6月25日,中國的嫦娥六號探測器成功將月球背面的土壤樣本帶回地球,這一歷史性成就引起了全球的廣泛關註。

歷史上,盡管各國探測器能夠獲取月球正面的土壤數據,但對月球背面的土壤卻知之甚少。

嫦娥六號的成功著陸不僅代表了人類月球探索的新裏程碑,也為我們開發月球資源帶來了新的希望。

嫦娥六號返回後不久,意大利學者宣布了一項震撼的發現:月球上可能存在適宜人類居住的區域。

這些區域距離美國太空人的著陸點約400公裏,包括深度超過130米的洞穴,這些洞穴可能由月球火山活動形成,其結構有助於抵禦月球表面的極端環境,為人類提供了潛在的棲息地。

隨著研究的深入,已發現超過200個類似的洞穴。

7月14日,【南華早報】報道了中國科學家提出的在月球部署通訊衛星的新構想。

這顯示了中國在通訊導航領域的布局已經從地球擴充套件至月球,這將為中國開發月球資源提供重要支持。

目前,全球的通訊衛星系統包括美國的GPS、歐洲的伽利略、俄羅斯的格洛納斯和中國的北鬥。

20世紀時,中國尚未擁有獨立的衛星系統,依賴美國的GPS進行定位,常受限於他人。

如今,中國的北鬥系統已成功研發並在全球多數地區完成部署,其效能已能與美國的GPS相媲美。

憑借深厚的技術積累和積極的社會反響,將成熟的北鬥導航技術擴充套件至月球,將進一步提升中國探月工程的安全性和穩定性。

在構建月球衛星系統的征途上,研究團隊將集中精力於中繼通訊、月球表面導航、星座網絡構建以及維護成本等關鍵領域。

該計劃設想在近月軌域上部署21顆衛星,旨在為中國的探月工程提供持續而精準的導航服務。

然而,實作這一宏偉目標並非易事。

美國雖早早著手規劃月球衛星系統,但至今尚未形成一個完整的地理座標框架。這反映出地球上的定位方法在月球上可能並不完全適用。

某種程度上,能夠快速完成衛星系統構建的團隊將在月球資源的勘探中握有顯著優勢。

結語

與古代人們仰望月亮、浮想聯翩的情景不同,現代科技讓我們得以與月球進行直接的交流。

月球不再僅是寄托著遊子思鄉之情和戀人們情感的象征,它還是一個蘊藏著豐富資源的寶庫。

在新時代的背景下,人類探索月球的步伐愈發迅速,各國在航天領域的競爭愈發激烈與充滿挑戰。


【探月的意義何在】——科技日報

【月球巨坑中發現地下通道:理想的月球基地與太空采礦地】——澎湃新聞

【應對「月球時間」挑戰,隱藏著「國際標準」競爭,多國紛紛布局月球導航系統】環球時報

【走,去月球采礦吧】光明日報

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