小米
作為小航天迷,你一定知道,近幾年我國的探月工程發(fā)展得非常棒??墒牵覀兊暮教靻T什么時候才能登上月球呢?別急,登月之前,我們先建個前哨站吧!
美國國家航空航天局準(zhǔn)備在月球背面或者地月拉格朗日平衡點上,建立有人類照料的深空前哨站。拉格朗日平衡點指的是,在兩個大的天體的引力作用下,能夠使其他小的天體保持平衡的點。這里說的地月拉格朗日平衡點,特指地球和月亮之間的五個拉格朗日平衡點之一的L2點。L2點是在兩個天體連線上,靠近較小的天體的平衡點。地月L2點位于月球的背面,距月球6萬多千米,但距地球44萬千米。
為什么非要在月球背面建立前哨站呢?聽我慢慢給你講。
只見正面的月球
月球是地球唯一一顆天然衛(wèi)星,它的繞地速度為3683千米/小時。月球有個特點,那就是它繞地球一周的公轉(zhuǎn)周期與它本身的自轉(zhuǎn)周期一樣,都是27.3個地球日(27日7時43分11秒),即一個恒星月。這種現(xiàn)象被稱為“同步自轉(zhuǎn)”。
因為月球公轉(zhuǎn)一圈的同時只自轉(zhuǎn)了一圈,所以我們在地球上只能看見月球的正面,而月球背向地球的一面,我們永遠(yuǎn)看不見。直到發(fā)射月球探測衛(wèi)星以后,我們才得以揭開月球背面的神秘面紗。
揭秘月球“后腦勺”
1959年10月7日,蘇聯(lián)的月球3號探測器拍攝了第一張月球背面影像,使人類首次看到了月球背面。1968年,美國的阿波羅8號載人飛船進(jìn)行環(huán)月飛行,使人類第一次用肉眼直接看見月球的背面。那么,月球的“后腦勺”到底長啥樣呢?
借助月球探測器,人們發(fā)現(xiàn),與月球正面相比,月球背面的隕石坑(又叫撞擊坑)更多、更大,這一大堆起伏不平的隕石坑中就包括太陽系第二大隕石坑——南極——艾特肯盆地,但月海(一些廣闊而地勢比較低的平原,填滿了月球內(nèi)部噴發(fā)并冷卻下來的巖漿)較月球正面要少許多。月球正面的月海覆蓋率高達(dá)31.2%,而月球背面月海覆蓋率僅為2.5%。
這就說明,月球背面抵御了很多飛向地球的天體的撞擊,所以留下這么多隕石坑。月球可真是保護(hù)地球少受地外天體撞擊的天然屏障呀!
探月背面有多難?
月球探測器和“阿波羅”載人飛船在飛到月球背面時,和地球直接的無線電通信會暫時中斷,必須等到飛出軌道之后才能恢復(fù)通信。但正是由于在月球背面可以遮蔽掉來自地球的電波干擾,因此在月球背面安置大型射電望遠(yuǎn)鏡比較理想。說起來容易,做起來難呀!科學(xué)家既要防止月球的微塵污染設(shè)備、月球車和月球服,又要遮蔽望遠(yuǎn)鏡上的導(dǎo)電材料,防止受到太陽閃焰的影響??茖W(xué)家還需要通過在月球軌道的中繼衛(wèi)星與地球保持聯(lián)系。
當(dāng)然,除了月球背面這個選擇之外,也可在月球背面上方的地月L2點建立月球前哨站,進(jìn)行各種探測活動。地月L2點是地球與月亮引力的平衡點,前哨站建在那里具有穩(wěn)定性好、節(jié)省能源等優(yōu)點,并能作為探索近月空間、小行星、月球、火星衛(wèi)星和火星的前哨站。由于那里引力較小,所以能大大降低太空探索的成本。
不過,這可不是一件容易的事。執(zhí)行地月L2點飛行任務(wù)的航天員將比執(zhí)行“阿波羅”登月任務(wù)的航天員多飛行15%的距離,在深空的時間也要長近2倍,所以受到輻射的影響較大。這就需要科學(xué)家研制重型運載火箭和具有較好防輻射功能的“獵戶座”多功能航天器,對此,美國科學(xué)家還在研究之中。
目前,歐洲的“赫歇爾”、“普朗克”天文衛(wèi)星正在日地L2點(距地球150萬千米的位置)工作。在那里工作的好處是受萬有引力和太陽輻射的干擾最小,還可以避免日凌現(xiàn)象(地球運行到距離太陽最近的位置,太陽發(fā)出的強(qiáng)電磁波影響衛(wèi)星信號傳輸?shù)默F(xiàn)象),消耗很少的燃料,所以可長期停留,是觀測整個宇宙的理想位置。
探月背面有意義
在月球背面不僅可以建立理想的科研基地,也能建立能源基地。吹到月球正面且攜帶氦-3粒子的太陽風(fēng),會受到地球遮蔽的影響而減少,但月球背面的月海則不存在這個問題,所以太陽風(fēng)會把較多的氦-3帶到月球背面的月壤中。氦-3可是一種高效、清潔的核聚變?nèi)剂稀R驗橛写髿鈱幼韪?,?3在地球上少得很,但是在沒有大氣層的月球上估計至少有100萬噸!如果開發(fā)出來,可以為地球人提供1萬年的能源供應(yīng)。所以,有人建議在月球背面建立科研基地或能源基地。
如果在地月L2點建立月球空間站,還可使在月球背面開展重要的遙控機(jī)器人研究成為可能,并能作為在月球背面的平靜區(qū)域開展太陽和地球科學(xué)觀測、射電天文學(xué)和其他科學(xué)研究的平臺。在這里,也可以組裝和檢修人造衛(wèi)星和大型望遠(yuǎn)鏡。假若建立一個由航天員照料的L2點,那將是迄今人類太空之旅的最遠(yuǎn)處。
科學(xué)家認(rèn)為,在地月L2點常駐,能長時間開展生命科學(xué)研究和太空活動防輻射研究。也許,不久的將來,你就能到月球前哨站去參觀一番了。