探月热潮“后遗症”:月球变成垃圾场?(图)
2007-05-20

美国“新探月计划”中的宇航员和登月机器人。(电脑虚拟图)

    迄今为止,人类对月球的探索活动已经产生超过二十吨的垃圾,包括废置的探测器、探测车、分光计和火箭调压器等仪器,散落在月球表面。由于月球上没有氧气,因此这些垃圾不可能被烧毁,因此一旦探月仪器完成“使命”,它们就会被遗弃在月球表面,成为一堆堆烂铜废铁。事实上,人类历史上几次探月活动,都给月球留下了很多的垃圾。

    在未来两年内,日本、印度和美国等国家都将展开各自的探月计划,势必催生新一轮的“探月热潮”。据报道,各国的科学家已经准备好发射人造卫星到月球,建造月球基地、寻找水源以及铝、氧和氦等化学元素。美国约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的月球专家保罗·斯普蒂斯表示,这些国家都正在研究派宇航员登陆月球的可行性,发送探月卫星应该只是第一步。

    霍普金斯认为,日、印、美等国的探月计划必然有重复的部分,如果国家间可以展开数据交流和仪器共享等方面的合作,相信会有助节省消耗。

  各国探月计划一览:

    日本

    计划:日本太空探索局发射“月神-A”探月卫星。

    目标:为月球表层和次表层绘制地图,两颗子卫星将负责测量月球的重力场和磁场残留。

    意义:“月神-A”传回的数据将帮助科学家了解月球究竟是由早期环绕地球的岩石组成,还是属于从地球分离的碎片组成。

    预计发射时间:今年夏天。

  印度

    计划:印度太空研究组织发射“钱德拉扬-1号” 月球探测器。

    目标:绘制月球地形图和矿产构成图,在月球陨石坑里寻找冰层,投掷撞击探测器。

    意义:印度首个探月计划,而且首次携带雷达成像仪到月球,雷达成像仪器对于在月球上寻找冰层极有帮助。

    预计发射时间:明年初。

    美国

    计划:美国航天航空总局“侦察号探测器”。

    目标:在月球表面附近寻找冰层,测量陨石坑的温度和光照,考察登陆点,为未来探月计划作准备。

    意义:美国航天航空总局“新探月计划”的第一步,为打造人类月球基地打下基础。

    预计发射时间:明年10月。

来源:广州日报

相关文章:

专家揭秘中国"月球车" 如何适应月球凶险环境

    由上海航天局联合国内数十家科研机构共同研制的月面巡视探测器通常被称为“月球车”,它是我国“绕、落、回”“三步走”探月工程中,实现第二步“落”的重要部分。 MR-2月球车采用独立驱动的六轮摇臂式行走系统,可爬越30度斜坡,跨越25厘米障碍。行进速度为每小时100米,最快可达每秒5厘米。 新华社记者 陈飞 摄

    3月31日,我国自行研制的两款月面巡视探测器(通称月球车),首度在上海第三届中英空间科技合作研讨会上公开亮相。这个长得像小鸵鸟一样的小家伙究竟将如何在陌生而凶险的月球上保证自己的衣食住行?已经能在沙石中行进自如的月球车能否适应真正的月球环境?又有哪些难关等着科研人员们继续攻克?带着这些问题,笔者采访了国家天文台和中国科学院力学所的相关专家。

    ———月球车———

    出现在笔者面前的月球车,金黄的外壳上耸立着一根细长的“脖子”,平平展开的太阳能帆板像是一双宽大的飞翼,而在“脖子”上方,摄像机镜头明亮地反着光,于是远远望去,月球车很像一只顾盼灵活的小鸵鸟。

    身躯巨大的鸵鸟能在环境恶劣的沙漠中来去自如,这一点一向让人啧啧称奇。然而与月球车相比,它的能耐不过是“小巫见大巫”。在实验室现场,这辆高1.5米、长1.2米、宽0.8米的月球车,在细沙中爬坡、越障,都不在话下;当遇到超过30度的斜坡、高于25厘米的石块或直径大于2米的撞击坑时,它更是聪明地懂得选择绕行。

    然而,有关专家表示,此次亮相的两款“月球车”还只是原理样机,要成为真正意义上的“月球车”,下一步还需攻克一些关键技术,如在极端温差以及相当于地球1/6重力环境下的生存适应、月夜期间能源供应、视觉导航等。

  ———种种疑问———

    疑问一:衣———如何防辐射防尘?

    因为缺乏大气,登陆后的月球车将完全暴露在多种宇宙射线下,强烈的电磁辐射可能破坏电子遥控系统,这对接收系统的最大接收功率提出了相当高的要求。

    另外,月球的表面覆盖着一层厚度不一的月壤,有些地方厚达5到6米。微尘对仪器设备的磨损很有可能影响仪器的工作效率与数据分析的准确程度。

    难点一:月球辐射环境在地球上很难得到完全真实的模拟。

    国家天文台科研人员黎耕指出,月球每天都会直接面对超新星与太阳风暴等大量宇宙射线,而当宇宙射线击中月球表面时,会引发微型的核反应,其结果就是月球表面也产生大批危险的次级辐射。换句话说,月球车等于处在宇宙辐射的“天罗地网”之中,这增加了月球环境的还原难度。

    难点二:如何在微重力状况下减少微尘对仪器设备的磨损。

    由于太阳紫外线辐照的影响,月壤细粒会周期性的升起,而月球重力仅为地球的1/6,月球车行走时更容易带起大量月壤细粒,进入甚至覆盖月球车所载仪器设备。

    为此,美国田纳西大学的科学家们提出利用磁场制作月球空气过滤器的设想。利用多个永久磁铁产生一个巨大的磁场,以吸附空气中的月球尘埃微粒。而关掉过滤器,就能把尘土擦掉。专家认为这为我国月球车的研制提供了一些新的思路。

    疑问二:食———如何抗饿14天?

    月球自转一周是28天,因此月球上的一个夜晚相当于地球上的14天。这意味着长达半个月的时间里,月球车无法指望太阳能供电,它究竟要怎样开源节流,才能熬过漫长黑夜?

    突破一:同位素热源增加能源供给量。

    我国新研制的月球车将借助同位素热源,保证月球车在月夜中的正常运转。专家指出,这将大大缩小蓄电池的体积,有利于增加单位体积下月球车的能源供给量,帮助其储备足够的冬粮。

    为了说明同位素热源在缩小蓄电池体积上的优势,科研人员以某种利用同位素衰变原理发明的核电池为例,其重量仅为160克,体积仅为18立方毫米,如果换用产生同样功率的化学电池,则重量几乎与成人的体重一样。

    突破二:月球车在夜晚“缩骨”保温。

    据上海航天局专家透露,为了尽可能多地吸收太阳能转化为能量,日间月球车会伸展双翼尽量扩大自己与外界的接触面积,但到了寒冷的夜晚,过大的接触面积同样会加快月球车的热量损失,因此,夜晚的月球车将会跟小动物睡觉一样缩成一团,将接触面积减到最小。

    疑问三:住———如何适应冰火两重天?

    由于月球没有大气层,温度的变化全由阳光直接决定,所以日间最高温度可达150℃,而夜间则会降至零下180℃,昼夜温差高达330℃;而且因为月壤的热导率极低,即使在日间,只要月球车的一个部件处在阴影下,阴影中与阴影外的温差同样高达300℃,是一个彻底的“冰火两重天”。

    难点:巨大温差对月球车材料提出苛刻要求。

    由于月球的巨大温差,月球车材料必须保证自身的工作温度横跨300℃。这是月球车下一步研制工作的重点攻关对象之一。参与研制的科研人员尤其指出,过大的温差会使橡胶迅速老化,因此月球车轮胎将使用特殊材料,克服温差。

    疑问四:行———如何在月球上学走路?

    地月之间38万公里的距离,使得月球车接收地面指示需要3秒钟时间,因此月球车在月球上走路,第一就是要学会认路。而月球表面崎岖不平,除了各种山坡,还有大大小小的石块儿与陨石坑,这要求月球车还需有一双好脚力。

    突破一:采用新型视觉系统。

    此次展出的月球车,拥有3双眼睛,其前、后和顶端,各有一架双目立体相机。其中,位于车顶端的全局导航相机可以360度旋转。据专家介绍,这三双“眼睛”能观察到前方3米以内的地貌,进而自己编辑地图确定行进路线。而当前方遇到大于30度的斜坡、高于25厘米的石头、直径2米以上的月面撞击坑时,“眼睛”会在3米之外发出预警,指示月球车紧急绕行。

    突破二:采用独立驱动的“六轮摇臂式”行走系统。

    此次在上海展出的无人月球车,针对月球的复杂地貌,采用了独立驱动的“六轮摇臂式”行走系统。中国科学院力学所科研人员刘兆解释道,月球车的每个轮子都有自己独立的驱动系统,使得它们可以自行调整高度,就仿佛人的各个关节,既可以互相协助,又可以独立运动,“是一位名副其实的‘爬行高手’”。

    难点:重力对月球车行走的制约。

    月球重力仅为地球的1/6,这使得月球表面的土壤远比地球上松软,月球车的行进效率会降低。而低重力导致的摩擦系数降低,使得月球上的行走远比地球上容易打滑,这对月球车的控制系统提出了更高的要求。如何在微重力的环境下保证动作的准确度、提高月球车的行进效率,是科研人员下一步的工作重点之一。

    原始新闻

    中国自行研制的两款月面巡视探测器,3月31日在上海宇航系统工程研究所亮相。

    月面巡视探测器通常被称为月球车,是中国“绕、落、回”“三步走”探月工程中,实现第二步“落”的重要部分。

    此次展示的两款月球车,型号分别为MR-2和MR-3,是由上海航天局牵头,哈尔滨工业大学、沈阳自动化研究所、国防科技大学等数十家单位联合研制的。

    有关专家表示,此次亮相的两款月球车还只是原理样机,要成为真正意义上的“月球车”,下一步还需攻克一些关键技术,如在极端温差以及相当于地球六分之一重力环境下的生存适应、月夜期间能源供应、视觉导航等。

 

来源:科技日报

【郑重声明】公益中国刊载此文章不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何投资或其他建议。转载需经公益中国同意并注明出处。本网站文章是由网友自由上传。对于此类文章本站仅提供交流平台,不为其版权负责。如果您发现本网站上有侵犯您的知识产权的文章请发信至 [公益中国服务中心邮箱]。
0条 [查看全部]  相关评论
项目推荐
春蕾计划:她们想上学
中国妇女发展基金会@她创业计划项目
薪火同行国际助学计划
e万行动(孤儿助养)
2021“暖巢行动”公益项目扬帆起航
2020年百人百城助学项目第二期
壹基金温暖包
小善大爱免费午餐
关爱困境老人
爱心包裹项目
贫困白内障的光明
先心儿童的“心”声
困境儿童关怀
关怀贫困母亲
企业邮箱 |  隐私保护 |  客户反馈 |  广告合作 |  关于我们 |  联系我们 |  服务条款 |  网站地图
© Copyright 2005-2015 Mass Media Corporation
京ICP备17029845号-1   京公网安备110102000421号
版权所有:公益中国网