月球探測及其意義

1、月球探測及其意義一、中國探月工程中國探月工程經(jīng)過10年的醞釀，最終確定中國的探月工程分為“繞”、“落”、“回” 3 個階段。第一期繞月工程將在2007年發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥一號”，對月球表面環(huán)境、地貌、地形、 地質(zhì)構(gòu)造與物理場進(jìn)行探測。第二期工程時間定為2007年至2010年，目標(biāo)是研制和發(fā)射航天器，以軟著陸的方式降 落在月球上進(jìn)行探測。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動機(jī)器人探測著陸區(qū)巖 石與礦物成分，測定著陸點(diǎn)的熱流和周圍環(huán)境，進(jìn)行高分辨率攝影和月巖的現(xiàn)場探測或采樣 分析，為以后建立月球基地的選址提供月面的化學(xué)與物理參數(shù)。第三期工程時間定在2011至2020年，目標(biāo)是月面巡視勘察與采

2、樣返回。其中前期主要 是研制和發(fā)射新型軟著陸月球巡視車，對著陸區(qū)進(jìn)行巡視勘察。后期即2015年以后，研制 和發(fā)射小型采樣返回艙、月表鉆巖機(jī)、月表采樣器、機(jī)器人操作臂等，采集關(guān)鍵性樣品返回 地球，對著陸區(qū)進(jìn)行考察，為下一步載人登月探測、建立月球前哨站的選址提供數(shù)據(jù)資料。 此段工程的結(jié)束將使我國航天技術(shù)邁上一個新的臺階。二、探月的目標(biāo)及其最新發(fā)展50年代末60年代初，前蘇聯(lián)連續(xù)獲得數(shù)個空間賽第一：1957年10月4日發(fā)射第一顆 人造地球衛(wèi)星，1961年4月12日第一位航天員加加林進(jìn)入太空與之相比，盡管美國也 獲得了兩個第一：11960年4月發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星“泰羅斯”，1962年7月第一顆有源通

3、信衛(wèi)星作試驗性通信，但同蘇聯(lián)的巨大成就相此，顯得小巫見大巫。在加加林飛行之后不到 四個星期，美國航天員阿蘭謝潑德中校乘“水星”號飛船進(jìn)行了亞軌道飛行186千米）， 它說明美國具備了擺脫空間困境的能力。1961年5月25日，美國肯尼迪總統(tǒng)向全世界宣布 實施宏偉的載人登月計劃。這個“阿波羅”載人登月計劃雖然是美國與蘇聯(lián)競賽的產(chǎn)物，但 也可以認(rèn)為是人類向太陽系擴(kuò)張的第一步。與冷戰(zhàn)時期相比，各國在新世紀(jì)的探月活動呈現(xiàn)出新特點(diǎn)。當(dāng)時美蘇探月的目的是滿足 政治和科技需要，而現(xiàn)在各國的主要目的是把科學(xué)探索和經(jīng)濟(jì)需求相結(jié)合，以探測月球資源 為主，為未來月球資源開發(fā)、利用奠定基礎(chǔ)。中國在2007年發(fā)射了 “嫦娥

4、一號”，開始了自古以來中國人的探月夢想。中國探月衛(wèi)星 工程有五大工程目標(biāo)：一是研制和發(fā)射中國第一顆探月衛(wèi)星；二是初步掌握繞月探測基本技 術(shù)；三是首次開展月球科學(xué)探測；四是初步構(gòu)建月球探測航天工程系統(tǒng)；五是為月球探測后 續(xù)工程積累經(jīng)驗。為此要突破月球探測衛(wèi)星的關(guān)鍵技術(shù)；初步建立中國的深空探測工程大系 統(tǒng)；驗證有效載荷和數(shù)據(jù)解譯等各項關(guān)鍵技術(shù)；初步建立中國深空探測技術(shù)研制體系；培養(yǎng) 相應(yīng)的人才隊伍。近年有多個國家相繼發(fā)射衛(wèi)星登月。22003年9月，歐洲第一個月球探測器“智能1號”順利升空，并在完成觀測使命后， 于2006年9月成功撞擊月球。歐洲還計劃未來讓宇航員登陸月球并分階段建立月球基地。200

5、7年9月，日本繞月探測衛(wèi)星“月亮女神”發(fā)射升空。它取得多項成果，包括描繪1美國成功發(fā)射世界第一顆氣象衛(wèi)星”泰羅斯1號”，中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)，2006年4月1日2人類探月之路，新華網(wǎng)出世界首幅高精確度月球全球地形圖；發(fā)現(xiàn)月海底部存在彎曲的層狀構(gòu)造；發(fā)現(xiàn)月球表面正 面和背面重力存在差異等。2008年10月，印度發(fā)射首個無人探月器一一“月船1號”，它利用攜帶的各種儀器收 集月球地理結(jié)構(gòu)、化學(xué)構(gòu)成及礦藏等數(shù)據(jù)，并收集月球地理數(shù)據(jù)以繪制高精度的三維月球地 圖。但到2009年8月底，“月船1號”與地面失去聯(lián)系，任務(wù)被迫終止。印度科研人員正在 研制新的無人探月器一一 “月船2號”，預(yù)計2013年上半年發(fā)射升空。20

6、09年6月18日，美國航天局利用一枚“宇宙神一5”運(yùn)載火箭將兩個月球探測器發(fā) 射升空，這標(biāo)志著美國“重返月球”計劃正式啟動。2010年10月1日18時59分57秒，“嫦娥二號”衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空， 中國探月工程二期揭開序幕。三、探月工程的意義月球,是離地球最近的天體，理所當(dāng)然成為空間探測的首選目標(biāo)。月球探測將為繼空間 站之后載人航天的下一步一一人類重返月球和建立月球基地提供依據(jù)。第一，3促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展，首先，對月球本身的科學(xué)研究可以大大提高人類對于宇宙的認(rèn) 識，包括認(rèn)識太陽系的演化及其特性，認(rèn)識空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關(guān)系。月球表面 含有能夠追溯到數(shù)十億年前被慧星和小行星碰撞的

7、記載，而地球的大氣層掩蓋了這種記載， 對月球的探測可以提供有關(guān)地球上生命起源和進(jìn)化的線索。對月球及其他星球的探測活動不 僅能揭示科學(xué)的奧秘，還可帶動其他領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，如人工智能、機(jī)器人、遙控 作業(yè)、加工自動化、高超音速飛行、光學(xué)通信和高速數(shù)據(jù)處理、超高強(qiáng)度和耐高溫材料、空 間發(fā)電站、電功率微波傳輸、無污染飛行器以及空間生命科學(xué)等?？傊?，月球探測及其技術(shù) 的二次開發(fā)應(yīng)用，勢必帶動科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大利益，對 人類文明產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。第二，月球可作為對其他星球探測和研究的平臺：月球表面在地質(zhì)構(gòu)造上比地球表面要 穩(wěn)定得多，使其可成為建造探測天體望遠(yuǎn)鏡和遙感器的極好

8、場所；又由于月球沒有厚的大氣 層，月球基地的望遠(yuǎn)鏡可以比地基系統(tǒng)更清晰地觀測其他星體?？傊虑蚩梢宰鳛橐粋€平 臺，對太陽系、恒星系和銀河系中的其他星體進(jìn)行觀測和研究，是進(jìn)行天文物理學(xué)(特別是 甚低頻射電研究)、重力波物理學(xué)和中微子物理學(xué)實驗和觀測極有吸引力的場所。第三，月球可作為人類航天活動的基地和能源基地：從“阿波羅”計劃獲得的資料表明， 月球具有豐富的物質(zhì)資源，月巖中含有地殼里的全部元素和約60種礦藏。在月球土壤中， 氧占40%，它是推進(jìn)劑、受控生態(tài)環(huán)境生命保障系統(tǒng)的供氧源；硅占20%，是制作太陽電 池陣的原材料。其他元素占的比例是：鋁6%8%、鎂3%7%、鐵5%11.3%、鈣8%10.

9、3%、 鈦5%6%、鈉、鉻、鉀、錳含量占千分之幾，鋯、鋇、鈧、鈮含量為萬分之幾。而且月球 表面還富含地球上沒有的能源氦-3(he-3)，它是核聚變反應(yīng)堆理想的燃料，可提供便宜、無 毒、無放射性的能源，據(jù)估算，月巖表面的he-3藏量可滿足目前世界能源需要達(dá)1000年左 右?！翱巳R門汀”探測器的成功探測已證實月球上有水冰存在，這是建立有人月球基地的基 本水源，大大激發(fā)了世界各國對月球探測和開發(fā)的興趣。實施月球探測工程，將推動中國航天領(lǐng)域的國際合作。在世界掀起新一輪月球探測高潮 之際，通過開展月球探測工程，可以促進(jìn)我國航天活動各領(lǐng)域的國際交流與合作。同時，月 球探測工程的開展，對于培養(yǎng)一支在相關(guān)領(lǐng)域高素質(zhì)、高水平的人才隊伍，促進(jìn)