重返月球
在被冷落了20年之后,月球又开始吸引地球的目光。比起遥远的火星,地球的这颗忠实卫星才是人类拓展生存空间最理想的彩排舞台。探索月球已经成为新一轮综合技术竞争的开始,人类将—
【法国《科学与生活》月刊文章】题:重返月球
上个世纪70年代因人类的造访而红极一时的月球,如今又站到了万众瞩目的前台,许多国家的航天局重新把目光投向月球。今年年底之前,欧洲航天局将向月球发射Smart—1探测器,它可以详细绘制月球的地质结构图。紧随其后的是日本人,他们计划于2003年向月球发射两颗大型探测器,用来探测月球表面及内部的情况。更有甚者,人类又像在当初征服宇宙空间的黄金年代一样,开始认真考虑在月球上建立空间基地的可行性。
科技点燃被政治冷落的热情
人们本以为月球早就被遗忘了。在人类挑战火星的尝试中,人们似乎对月球失去了兴趣。可是所有科研工作者都会告诉你,根本不是那么回事。研究月球不仅能给我们提供有价值的科学数据,人类定居月球的设想也比以往任何时候都更加具有现实意义。人类已经登上过月球,可那时候更重要的是这一壮举本身的象征意义。30年后的今天,科学发现和科技进步改变了人类的处境,丰富了人类发现自然和改造自然的手段,当年不可能办到的事,现在可以办到了。
60年代末,月球是人类所有梦想的核心。从政治意义上讲,就是看谁能把自己的国旗最先插到月球上去,到底是美国还是苏联。1969年7月20日至21日夜里,美国人阿姆斯特朗踏上了月球。随后,“阿波罗”航天器又先后五次把人类送上月球,并带回了月球的岩石标本。可是后来,公众对月球探测慢慢失去了热情,因为梦想已经变成了现实。美国在证明了自己的强者地位之后,也对耗资巨大的月球探测行动失去了兴趣。1972年以后,“阿波罗”计划宣告停止。1976年,苏联的月球—24号登月舱最后一次带回月球上的岩石。从那以后,在将近20年的时间里,地球再也没有向月球发射过探测器。
巴黎天体物理研究所副所长、小行星研究专家伊夫·郎之万说:“人类对月球的探索与探索一般行星的程序正好相反。”出于政治和宣传上的需要,人们在探索月球的时候舍弃了过程,直奔最后的目的——派人登月。由于都争着要第一个登上月球,所以中间的科研环节被省略了。“阿波罗”登月计划结束后,科学家们开始优先考虑探测别的星球。可事实上,我们对月球的了解还少得可怜:70年代的时候,我们只对月球6%的地表进行了比较深入的研究。
科学家们一致认为,“阿波罗”登月计划彻底改变了我们对月球的认识,进而深刻影响了我们对行星的科学研究。通过对月球岩石标本的分析,行星学家们明白月球是和地球同期形成的。他们发现月球表面的坑不是由火山爆发而是由陨星撞击形成的。通过推算月球岩石的年龄,科学家们发现撞击月球的陨星很可能也撞击了地球。
欧洲航天局负责Smart—1探测器计划的科研组长贝尔纳·富万说:“月球就像一部书,我们从中可以读到地球环境演变的历史,特别是陨星撞击地球的历史。在地球上,时间和地质构造的变迁已经抹去了陨星撞击的痕迹。”可月球是个很小的行星,形成之后其地表就没有发生过什么变化,仍然完好地保留着陨星撞击的痕迹。科学家们研究后发现,某个时期太阳系的陨星碰撞非常频繁,这大约是在太阳系形成几亿年之后。
月球还远没有向我们揭示它所有的秘密。首先,陨星频繁撞击月球和地球的时候,差不多正是地球上开始出现生命之时。那么这种碰撞会不会通过给地球带来有机物质而有利于地球生命的出现?或者正相反,它反而遏制了生命进化的努力?另外,科学家们还想搞明白月球对地球自转的稳定性起了什么样的作用。他们还希望了解月球形成的详细情况。虽然我们已经知道月球大约起源于45亿年前一颗小行星与地球相撞后从地球上分离出的一块物质。可是我们不知道它是一下子脱离地球而形成的,还是由地球分离出去的无数小碎片聚集而成的。
要想找到这些问题的答案,唯一的办法是向月球周围发射探测器,对它进行全面而仔细的观察和研究。我们现在的探测器比30年前要先进得多。富万说:“‘阿波罗’上的计算机,其运算能力只相当于现在的袖珍计算器。可是用现在的微型摄像机和仪器,我们能够得到比当年的黑白照片所提供的信息还要准确得多、丰富得多的数据。”
住进广寒宫不是梦想
重返月球的计划开始于1994年。在地球与月球断绝往来20年后,法国和美国联合发射的“克莱芒蒂娜”探测器造访了月球。它发回了第一张完整的月球测量图。四年后美国发射的“月球勘测者”有了惊人的发现,引起科学家们的极大兴趣:它发现月球的两极可能有冰。
不幸的是,探测器并没有探测到真正意义上的水,而只是组成水的氢元素。它也有可能是被太阳风吹到月球上的。到目前为止,科学家们在这一点上看法一致。但是在南比利牛斯实验室分析探测数据的西尔韦斯特·莫里斯相信,月球上确实存在冰。他说:“根据我们的计算,来自于太阳风的说法不能解释我们在月球上探测到的大量的氢。月球两极的陨石坑里应该有冰。”将于今年11月发射的Smart—1探测器担负的使命就是探测月球上到底有没有冰。这对了解月球的形成历史至关重要,我们可以由此搞清楚地球的发展历史。富万认为,月球上如果有水,它还有另外一个重要意义,那就是有利于人类到月球上定居。
富万说:“70年代,人类探索太阳系的努力中途流产。‘阿波罗’探月行动就像到过美洲大陆的北欧海盗一样,来了又走了。我们现在要跨出下一步,就像哥伦布当年所做的一样:我们要开发一块新大陆,为了将来能在那里生活。”
富万是月球探测者协会主席,这是一家国际性协会,成立于2000年,有大约200名成员,包括科学工作者、哲学家、律师、艺术家和大学生。他们经常对公众、特别是对政界进行宣传,想使人们接受这样一个想法:人类可以到月球上定居。去年该协会在巴黎召开了第一次会议,欧洲航天局的好几位负责人也在出席者之列。他们深入探讨了在月球上建立居民区的最佳方案,甚至还制定了一个时间表。
人类要想在另一个星球上建立适合自己居住的基地,月球是再合适不过的试验场所了。和火星相比,月球的优势是离我们更近:从地球出发只需飞行三天,可是到火星却要飞行6个月之久。这条论据当然很有分量,所以现在人们一致认为应该选择月球作为人类的第二故乡。不过月球最早的居民不会是人类,必须经历一个过渡阶段才行,这个过渡时期月球的主人是机器人,他们负责平整土地、设立路标,为人类的到来做最后的准备。
富万仿佛已经看到了未来的美好景象。他预计2015年月球上将会出现第一个机器人村;2020年,小批人类探险者抵达月球;2040年月球上将出现最早一批人类村落。
赶超宇航大国的莫大契机
那么,各国航天局已经准备好应对如此规模宏大的迁移计划了吗?在美国,国家航空和航天局被国际空间站的巨额投资所拖累,根本不可能再打月球的主意,至少目前如此。只有几家私营公司正在考虑这个计划的商业意义。月球公司就是其中的一家。他们得到一些科学家和工程师的帮助,计划于2004年把一个小型越野机器人送到月球表面,然后,在一些科技馆里,任何人都可以遥控这个机器人,跟着它在月球上悠然漫步,如同身临其境。
相比之下,最重视月球探测的当数日本。日本一向关注月球,他们的科学家和城市规划专家正在非常认真地考虑未来移居月球的可能性。日本可以通过探测月球提高自己的科技水平,在航天领域同美国和欧洲一决高低。日本探月计划的第一步是准备于2003年发射两个探测器:“月宫女神”和“月球—A”。“月宫女神”是个庞然大物,可以运送250公斤的精密仪器。“月球—A”利用穿透器来引起并监测月球的震动,由此可推断月球的内部结构。
对欧洲航天局来说,探月是寻找可居住星球这一长远计划的一部分,这个计划被命名为“曙光”计划。那什么时候欧洲能在月球上建起自己的机器人基地呢?欧洲航天局太阳系研究项目协调人马尔切洛·科拉迪尼预计需要20年的时间,而且还需要欧洲在政策上作出较大的努力。他认为:“空间探索完全依赖于政治决策。有政策才能搞到钱,有钱才能推动技术。向月球上派机器人能够使欧洲的技术获得突飞猛进的进步。而且,我们必须明白,一个民族或一个群体的未来取决于它所掌握的技术。”虽然日本人已经对此深信不疑,可是欧洲的政治家们会听得进这些论点吗?肯尼迪早就明白,正是因为面对这些挑战,人类才开始去梦想的。
图片说明
1.1969至1972年间,美国宇航员在执行阿波罗计划时,先后6次登月并取回月岩标本,第7次载人登月计划因政治因素而取消。
2.1994年“克莱芒蒂娜”探测器的发射成为人类重回月球的尝试。它花了两个月时间绘制月面图,并试图飞离月球轨道支接近其他小行星。
3.“月球勘测者”于1998年7月到达月球轨道。它是飞临月球两极的第一个探测器,其目的是探测月球上是否有水存在。
4.“月宫女神”将是日本第一个在月球着陆的探测器,目前还处于测试队段。
5.Smart—1探测器的首要任务是发回有关月球的地质数据。这些数据将有助于研究月球成因、地——月系统的起源以及月球表面和内部演化等问题。
“月球——A”是一颗绕月球飞行的探测卫星。它将发射3个圆柱形穿透器,穿透器上装有月震仪和热流探测器,会以250米/秒的速度撞击月球表面。探测到的数据先存储在穿透器上,然后每隔15天发送给探测卫星。
在美国国家航空和航天局的月球探测计划中,光电板阵列将为月球营地及探险队提供能源。
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