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月球上的人类基地

2021-01-20杨小文军

少儿科技 2021年12期
关键词:沙克尔顿日照

杨小文军

在月球上建立基地,是中国人千百年来的梦想,从嫦娥奔月的故事就可见一斑。如今,中国和俄罗斯两国航天机构已经确定了关于国际月球科研站的合作;“嫦娥七号”将在月球南极着陆,开展极区环境与资源勘察;“嫦娥八号”将进行一系列月面试验,为建立月球科研站做准备。

2030年到2035年,我们要做到:建成拓展型的国际月球科研站,实现它短期有人值守、长期自动运行的目标。再往后,从2036年到2045年,我们要做到:建成综合型的、有人长期驻留的月球基地或月球村,完成全面、大规模的科学探测、技术试验、月球资源开发与利用。当然,这是一个远景规划,我们也有可能提前实现它。

建立月球基地,最好的地址是月球南极或北极附近,因为那里不仅有充足的阳光,而且可能有水。

地球与月球的日照情形存在极大差异:地球围绕太阳公转的轨道面与赤道面交角约为23度,南极、北极只在当地的夏天有持续日照。月球围绕太阳公转的轨道面与月球赤道面交角只有21.5度,月球极点全年的日照差别不大、可能长年都有日照。

为什么月球南极、北极可能有水呢?月球的两极有一些坑,由于它们位于月球上的特殊位置,再加上月球表面特殊的地形、地貌,阳光始终照不到坑底,那里一片漆黑且温度很低,被称为永久阴影区。很久以前,有人猜想永久阴影区存在水冰。现在,科学家推测那里存在水冰,发现相关证据越来越充分。

月球南极附近有一个坑,叫沙克尔顿坑。其中心月面坐标为南纬89.67°、东经129.78°,直径为20.92千米,深度约为4.2千米,非常引人注目。月球南极点紧靠该坑的边缘,离坑的中心只有几千米。这个坑非常特殊,四周几乎都能长时间被阳光照射,底部是永久阴影区,可能存在水冰。因此,沙克尔顿坑成了世界各国建立月球基地的香饽饽。

怎么在沙克尔顿坑旁边建月球基地?航天员需要盖房子吗?造价最低和最方便建造的月球屋,是由空间站某一段圆筒状结构改造的。未来的月球基地很可能由许多圆筒状结构组成,这种结构方便扩展与对接、加工技术成熟。

2024年,美国打算用阿尔忒弥斯3号送航天员登月,在月球建立基地。值得一提的是,阿尔忒弥斯是古希腊神话中与月亮有关的神。

日本将在2025年之前把以无人形式在月球表面建設基地的技术实用化,计划最早在2030年建设无人月球基地,将加紧掌握工程机械的远程操作等技术。

欧盟打算在2030年左右建立月球基地,计划采用3D打印技术,利用月壤为材料,打印出月球村。科学家打算先用机器人搞建设,建好了,再送航天员去。他们还讨论了月球基地的选址问题,比较倾向于选择月球远离地球的一面,因为射电望远镜在那里可以更好地观测太空。

我能想象,在未来,月球上将有许多人类基地。我还能想象,各国基地里常常有人飘出来,穿着先进的航天服,见面打招呼:“您好!”

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