分享

环游月球耗时几何?

 大科技杂志社 2023-06-26 发布于海南

  地球上曾有不少冒险家徒步或运用简单的交通工具环游全球,而这一壮举还从未有人在月球上实现过。如果有一天,人们真的能前往月球旅居,环游月球需要多长时间呢?

  理想状态耗时不长

  月球的周长比地球小得多,而且月球没有大海,全是陆地,徒步行走比地球更加容易,假设月球上全是平原,环游一圈的话人们需要徒步多长时间呢?

  2014年,美国宇航局曾做过这样一个实验,让志愿者在一架飞机的跑步机上行走或奔跑。这架飞机以特殊的俯冲抛物线轨迹飞行,这是为了模拟约为地球重力的六分之一的月球重力,以观察人类在这一重力下的行走与奔跑的速度。研究团队找来8名志愿者进行实验,其中包含3名宇航员。结果发现,在适应“重力”变化后,志愿者能达到的最快步行速度为每小时5千米,与在地球上的步行速度差不多。如果以这个速度计算,环游周长为10921千米的月球一圈,仅需91天。

  不过,实际上人们在月球上的行走速度远远达不到每小时5千米,美国实施阿波罗载人登月计划时,宇航员在月球上的行走速度仅为2.2千米/小时。这是因为宇航员们在月球上需要穿着笨重的太空服,这不仅增加了重量,还限制了他们腿脚的移动和手臂的摆动,影响了运动速度和平衡能力。这样的话,环游月球的时间也许还要翻倍。

  如果加上休息时间,绕月徒步一周的实际时间会更长一些。综合算下来,这个时间与在地球上环游一圈的理想时间(地球赤道周长40074千米,以7.2千米每小时的速度不间断地行走大概需要232天)差不多。

  实际情况会如何?

  但是,正如地球上有高山峻岭、深海低谷一样,月球的地理环境也并不是理想中的平坦大平原,而是遍布凹坑山谷,这些复杂的地理环境不能完全靠人力行走,绕路或是借助交通工具都会改变徒步所需的时间。

  环形山又称“月坑”,是月球表面最显著的特征,这些环形山多数是陨石撞击而成的,少数是火山造成。月球环形山规模庞大且数量众多,据统计,直径大于1千米的环形山总数约有3.3万多个。月球南极附近的贝利环形山,直径达295千米,比海南岛还大一点,是月球上最大的环形山。

  环形山不是平坦的坑洞,想从中穿越并不容易,环形山的内侧比较陡峭,有的还分布着小的山峰,行走困难,而外侧较平缓,攀爬出洞时较为费时。但是想绕开环形山也是一项大工程,环形山不仅很宽很长,有些环形山的周围,还向外辐射出许多由沙石堆积成的条纹。位于月球南半球的第谷环形山,周围的辐射条纹最为壮观,数量多达100多条,其中最长的一条长达1800千米,一直延伸到北半球。如何顺利穿过这些密密麻麻的环形山,可算是月球徒步中的一大难题了。

  月球也有许多高山,最大的山脉叫亚平宁山脉,长6400千米,其中的许多山峰高度超过4000米。最高的山是位于月球南极附近的莱布尼茨山,高达6100米,几乎可与地球上的喜马拉雅山比肩。途经这些峰峦起伏、山脉横贯的地区时,行走所需的时间也会延长。

  月球上的裂缝山谷被称为月谷和月溪,最著名的月谷是阿尔卑斯大月谷,它长达130千米,宽约12千米,把阿尔卑斯山脉拦腰截断,很是壮观。月溪在月球上相当普遍,多数都有数千米宽,数百千米长,遇到时基本都要绕路。

  如果这些困难你还能勉强克服,有一些生理难题却很难解决。月球没有氧气,人们需要背着沉重的氧气罐进行徒步;月球上也没有水分和食物补给,这些全部需要徒步者随身携带;月球上没有磁场可以阻挡辐射,一旦发生太阳耀斑或日冕物质抛射时,人体会暴露在高辐射之下,这会严重威胁人们的健康……这些困难随时可能终结你的徒步环游月球的旅程,因此,如果考虑这些因素,所需的时长就难以估量了。

  月球车能带来帮助吗?

  也许你会想到,我们可以借助交通工具来环游月球呀!目前唯一在月球上出现的交通工具就是月球车了,我们来看看它们的配置吧。

  人类史上第一辆登上月球的月球车是前苏联发射的,于1970年11月成功落地。“月球车1号”前后共有8个轮子,能够在月球上行走收集岩石,还能够爬缓坡。“月球车1号”是靠核能驱动的,总共在月球上行走了10个月,行驶了10.54千米。

  此后不到1年,美国也将“巡行者1号”送上了月球,这辆月球车是有人驾驶的四轮驱动装置,长3米,宽1.8米,重209千克,以电池为动力,最高的时速为10~12千米。美国宇航局的两名宇航员驾驶着“巡行者1号”在月球上总共行驶了18.5个小时,行走了27.9千米。

  “玉兔号”是中国在2013年12月发射的月球车,它是一辆六轮驱动的装置,长1.5米,宽1米,身披能反射强光和辐射的“盔甲”,最高可耐受330℃的温差。“玉兔号”能爬缓坡,并且翻越20厘米的高差,遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的撞击坑,能够自主判断安全避让。但由于机械故障,它在月球上只行驶了100多米。

  2019年1月,中国发射第二台月球车“玉兔二号”,实现了人类历史上首次月球背面着陆和工作。“玉兔二号”使用的是太阳能电池,所以它在月球背面大部分时间都处于休眠状态。“玉兔二号”在月球上总共行驶了600.55米。

  综上所述,月球车行驶的速度比人行走的时速还要慢得多,这是由于月球地形实在过于复杂导致的。因此,如果想借助交通工具提高环游月球的速度,短时间内恐怕是无法实现的。不过,月球车仍是环游月球不可缺少的工具,因为它可以为人们提供一个庇护所,在这里人们可以抵御温度变化和太空辐射。同时月球车里还可以装载补给,让人们可以轻车简行,轻快上路。

  正常环游月球究竟需要多少时间呢?考虑到一个人一天中能够以最快速度行走的时间可能也就三到四个小时,所以,假设这个人每天以每小时5千米的速度行走4小时,这一行走速度不会因地形变化受到太大影响,同时他凭借月球车或其他方法解决了温度变化和太空辐射等困难,那么他环游月球一周大概需要547天,比环游地球还要更长时间。遗憾的是,人类至今仍未具备环游月球的技术和条件,希望环游月球的一天能早日到来吧,到时探险家就可以为创造最快环游月球的纪录而奋斗了。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多