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我们为什么要探月?
发布时间:2013-12-06 来源:科技日报 付毅飞 【字号:  

  承载着国人的梦想,嫦娥三号探测器已踏上前往月球的征途。在期盼、牵挂的同时,也有人心存不解:花那么多钱往月亮上跑有什么用?

  对此,科技日报记者采访的多位专家表示,不能仅以当前利益衡量,更要着眼于未来。嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建说:“我们既要关心眼下,也要看到将来。当前的问题固然需要有人解决,将来人类可能会遇到新的问题,也需要现在开始着手准备。”

  探月工程高级顾问栾恩杰表示,如果用能不能马上得到现实应用来判断该不该进行科学探索,往往会贻误科学技术的发展。

  围绕探月乃至航天工程的意义,专家从探索太空对人类进步的推动、月球资源的战略意义,以及航天技术对社会经济发展的贡献等方面进行了阐述。

  好奇心驱使人类在探索中进步

  为什么要探索太空?许多科学家的第一个回答是:满足好奇。

  这话乍听挺虚幻,其实很现实。

  美国总统奥巴马2010年在NASA(美国航空航天局)召开的21世纪太空探索会议上说:“太空探索将再次激发新一代的好奇心——燃烧激情、开创事业!因为如果我们不能在追求发现之路奋力向前,我们就放弃了未来。”

  “好奇是人类的本性,正是一次次好奇驱使人类在不断探索中进步。”探月工程二期副总设计师孙辉先说,探索未知的太空,最重要的意义正在于此。

  然而对太空的好奇仿佛离地上的生活遥不可及,因此多年来,不断有人对航天事业的意义提出质疑。

  1970年,赞比亚一位名叫玛丽·尤肯达的修女给NASA马歇尔太空飞行中心科学副总监恩斯特·史都林格写了一封信,问道:“目前地球上还有这么多孩子吃不上饭,你们怎么能为远在火星的项目花费数十亿美元?”

  史都林格很快作出了诚恳的回复,他说:“通往火星的航行并不能直接提供食物解决饥荒问题。然而,它所带来大量的新技术和新方法可以用在火星项目之外,这将产生数倍于原始花费的收益。若希望人类生活得越来越好,除了需要新的技术,我们还需要基础科学不断有新的进展……太空项目是科技进步的催化剂,它为学术研究工作提供了绝佳的实践机会,包括对月球和其他行星的研究、物理学和天文学、生物学和医学科学等学科,有它,科学界源源不断出现令人激动不已的研究课题,人类得以窥见宇宙无比瑰丽的景象;为了它,新技术新方法不断涌现……”

  这封表达了无数航天事业工作者心声的回信,后来被NASA以《为什么要探索宇宙》为标题发表。

  月球能源具有广阔的开发前景

  自古以来,人类对月球寄予了太多梦想。如果说古人的向往是因为它美丽、神秘,现代科学则证明,月球资源对人类的生存、发展具有重要战略意义。

  探月工程高级顾问欧阳自远介绍,地球上的石油、煤、天然气等资源终究要耗光,而月球则蕴藏着丰富的能源。“一是太阳能。”他说,月球上一个“白天”大约相当于地球上半个月,表面没有大气、电离层等遮挡,十分利于太阳能的采集。同时月表没有建筑物,可无限铺设太阳能电磁板,而且月球太阳能转变为电能后输送到地球的技术也已解决。

  月球上特有的矿藏和能源,也是对地球资源的重要补充和储备。科学考察探明,月球上已知矿物有100多种,包括大量的铝、镁、钙、钛、硅、钠、铬、钾、锰、锆、钡、钪、铌等,另有5种是地球上没有的。特别值得一提的是月壤中含有地球上罕见的氦-3,这是人类未来可长期使用的清洁、高效、安全、廉价新型核聚变燃料,具有广阔的开发前景。

  对于科学家而言,月球还有更多魅力:比如它保持着原始状态,对其研究有助于了解地球的演化历史;月面是真空世界,没有大气层,在月面建立天文台可大大提高天文观测能力;月面上的真空度很高,直接承受太阳的辐射,而且没有全球性偶极磁场,是开展空间物理化学实验和生命科学实验的理想场所……

  据联合国《月球条约》规定,月球不属于任何国家,但允许各国开发利用。要利用,首先得具备开发的能力。

  30多年前,在瑞士留学的叶培建参观了联合国世界知识产权总部,印象深刻。那里展出了世界各国最高知识水平的代表作,美国的参展作品名为《A piece of zhe moon》,是一块来自月球的岩石。这块石头“秒杀”了全场。

  不久前,叶培建旧地重游,想看看展览中出现了哪些新成果。一进展厅就看到那块月岩依然陈列在门口。30多年,无人超越。“如果我们不做,只能永远跟在别人身后。”他说。

  与发达国家相比,中国探月脚步的迈出,晚了几十年。自1959年起,美苏两国争相开展月球探测活动,十年后,美国航天员乘坐“阿波罗11号”飞船,首次在月球上留下了人类的足迹。至1972年12月“阿波罗17号”完成飞行,共有12名宇航员实现登月。

  1989年,美国第51届总统布什宣布要在21世纪第一个十年内重返月球,掀起了全球第二轮月球探测热潮,日本、欧洲、印度均成为新的“月球探测俱乐部成员”。中国随着探月工程的连续成功实施,也开始大跨步地追赶。但到目前为止,各国均未能将航天员再次送上月球。

  “我坚信在不久的将来,中国人能够做到。”叶培建说。

  航天技术就在你我身边

  月球开发的前景固然美好,但老百姓想用上氦-3,显然不是三年五载的事,这让一些“急性子”产生了不满。孙辉先就曾遭遇这样的质问:“你说说,现在有哪些探月技术用在我的生活中了?”

  对这类疑问,栾恩杰认为,科学探索带来的科技进步一定会跟民生相关,但未必能很快转化为日常应用,需要一定的时间。

  事实证明,人类探月、航天活动所带动的技术进步,早已在社会经济发展和百姓日常生活中起到了重要作用。

  美国阿波罗登月计划堪称人类近代史上规模最庞大的工程,被欧阳自远誉为“人类有史以来最伟大的科学探测计划”。在取得科学成就的同时,该工程带动了上世纪60、70年代几乎全部高新技术的发展,产生的影响持续至今。在其催生的3000多项新技术中,有1000多项转为民用,在计算机、通讯、医疗卫生等方面发挥了巨大作用。

  例如1946年世界首台电脑诞生时,不过是部纯粹的计算机器。阿波罗计划出台后,美国试图研究一种新技术,以使休斯顿航天中心的电脑系统实现数据互联,几年后,互联网技术孕育而生,并在登月结束后推向民用。当时可能没人想到,这项为登月计划而诞生的技术会成为人类二十世纪最伟大的发明之一。

  1938年,美国摩托罗拉公司为美军方研制出了无线通讯设备,并用于诺曼底战场。但当时的设备体积很大,需要抱在怀里使用。后来作为阿波罗计划的参与企业,摩托罗拉在无线通讯方面得到了快速发展。1973年,该公司工程师马丁·库帕研制出世界上第一部手机,而同时研制了世界首套为手机服务的无线移动通讯终端系统。

  此外,由阿波罗计划而诞生的核磁共振、激光通讯、液晶电视等,如今均成为人们生活中不可或缺的重要技术。

  几天前发射的嫦娥三号探测器,离我们的生活也并不遥远。仅以其动力技术为例,研制单位中国航天科技集团六院在科研中掌握了发动机热能控制技术,以此催生了十余项燃烧技术,用于煤化工、炼油厂、天然气化工厂、火力发电厂等,可大量减少有害物质向大气排放,保护我们的生存环境。

  发射“嫦娥三号”火箭的每台主发动机上有三千多道焊缝,要经历温差、震动、辐射的严苛考验,这使该院积累了丰富的焊接工艺技术经验。除了焊火箭,相关技术还被用于对焊接要求极高的木糖醇大型反应器、结晶机,广泛应用于食品领域。

  事实上,我们身边的航天技术不胜枚举。从“时尚潮人”鼻梁上的太阳镜,到爱美女性的“离子烫”秀发,乃至吃的方便面、穿的气垫鞋、枕的记忆海绵、用于自拍的手机高清摄像头……生活中处处可见航天技术的身影。

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