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月球探测与资源开发利用研究(5)
2022-03-31 | 阅:  转:  |  分享 
  
月球探测与资源开发利用研究(5)

胡经国



14、2020年2个月球任务4个火星任务

据报道(20200104),2019年已经成为历史,2020已经正式到来。跟以往一样,世界各地的航天机构和航空公司正准备在未来一年完成一长串的任务和发展。NASA、ESA、中国、SpaceX和其他公司都具有举足轻重的太空计划。

⑴、中国嫦娥五号伟大任务

中国最近在太空探索方面取得了一些令人印象深刻的进展,并且对未来有许多令人印象深刻的计划。在2020年,许多这样的计划将会实现,或者朝着这个方向迈出重要的一步。首先,当然是中国的嫦娥五号计划。这是中国探月计划的最新部分,将在今年的某个时候发射。

和嫦娥四号一样,这次任务将包括一个月球着陆器和一个月球车。它将使用各种各样的仪器来研究月球表面。这是中国第一次将样本送回地球的任务。这将使中国成为第三个这样做的国家(仅次于美国和俄罗斯)。紧随其后的是三次“嫦娥”任务。所有这些任务都旨在为中国首次载人探月任务铺平道路。

⑵、NASA的阿尔忒弥斯登月计划

在2020年,美国宇航局将在重返月球的道路上迈出重要的第一步,也就是众所周知的“阿尔忒弥斯计划”。经过多年的准备、测试和不幸的延误,太空发射系统(SLS)和猎户座多用途乘员飞行器(MPCV)将进行首次联合飞行。

被称为阿尔忒弥斯1探索任务-1(EM-1)——这次任务将是计划中的第二次无人驾驶猎户座太空舱飞行,也是飞船首次被送往月球。其发射将在2020年11月(最早)在佛罗里达州肯尼迪航天中心的39B发射场进行,预计持续3周时间。

在此期间,猎户座飞船将飞往月球,在逆行轨道上飞行6天,然后返回地球。该任务将测试SLS和猎户座的关键系统,以确定它们是否准备好执行载人航天任务和登陆月球表面。如果一切顺利,那么在2022年至2023年期间,“阿尔忒弥斯2号”(Artemis2)——探索任务-2(EM-2)——将见证“猎户座”载人绕月之旅。

⑶、阿拉伯联合酋长国希望火星任务

除了月球,还有火星。在2020年,作为太空领域的新兴力量,阿拉伯联合酋长国将向火星发射“希望号”探测器(一种机器人探测器)。这将是阿拉伯首次执行火星任务。

一旦探测器抵达火星,它将研究火星大气,并且提供有关火星每日气候、不同地点的火星天气性质、季节周期和沙尘暴等重大事件的细节。最终,探测器的目的是帮助解决火星大气的长期问题,比如它是如何将氢和氧流失到太空的,以及为什么它在过去经历了如此剧烈的气候变化。

⑷、中国火星一号

2020年计划的另一个重要里程碑是中国计划在火星上部署轨道飞行器和漫游者。火星全球遥感卫星和小型探测器(HX-1),计划于2020年7月或8月发射,将于2021年2月抵达火星。一旦到达那里,它将加入美国宇航局和欧洲航天局的伙伴队伍,评估环境,寻找过去和现在生命存在的证据。

⑸、美国火星2020

美国宇航局将在今年启动其火星探测计划的下一个任务,被称为“火星2020”的探测器。这个机器人探测器将追随其姊妹探测器“好奇号”的脚步登陆火星。它的主要目标将是收集火星历史的证据,寻找过去和现在生命的可能证据。

计划发射将于2020年7月17日进行,而探测器将于2021年2月18日在Jezero陨石坑登陆火星。这个地区有一个扇形三角洲;据信是由流水形成的,富含粘土和矿物质,被认为是寻找古代生命化石遗迹的理想之地。它收集的样本将被放置在一个缓存中,以便供最终的载人任务(仍计划在21世纪30年代的某个时候)检索,然后返回地球进行分析。

⑹、罗莎琳·富兰克林

作为ExoMars计划(由ESA和Roscosmos共同完成)的一部分,ESA也将在今年向火星发射另一个机器人探测器。这项任务之前被称为ExoMars2020探测器;现在被称为罗莎琳·富兰克林——一位英国化学家,她的研究彻底改变了我们对分子结构、病毒以及DNA和RNA如何工作的理解。

之所以选择这个名字,是因为罗莎琳·富兰克林号(与“好奇号”和“火星2020号”一样),将在火星上寻找过去生命存在的证据。它计划在2020年7月发射,将依靠一个ESA运载模块和俄罗斯着陆器(Kazachok)到达火星的表面。一旦到达火星,欧洲航天局的微量气体轨道器(2016年抵达火星)将作为火星车的中继卫星运行。

15、2020年七大激动人心的太空任务

据报道(20200104),2019年,太空领域发生的事情让人眼花缭乱,尽管并不总是好事。然而,即便2020年不会更加忙碌,依然有许多事情值得期待。全世界范围内将会进行一系列的太空任务,涉及登月、火星探测和轨道航行。其中一部分是载人任务,而另一部分只会用到机器人。以下就是值得您在新年中关注的七大太空任务。

⑴、2020年7月四项火星任务

火星探测正值一个前所未有的时期。在四个不同的任务中,新型探测器将会被送上这颗红色行星;所有发射任务都会在7月左右进行。其中,规模最大的当属美国宇航局的“火星2020”(Mars2020)探测车项目。它将会搭载一系列的先进设备,用于寻找地外生命是否曾经存在过(或许目前就已经存在)的证据。“火星2020”探测车同样还能放出一个类似直升机的无人机。

中国也有自己的探测车“火星一号”。在90天的任务中,它将会研究火星的地形和大气。

欧洲航天局和俄罗斯联邦航天局将联合发射“罗莎琳德?富兰克林”(RosalindFranklin)火星车。它的名字来自于发现DNA结构的化学家。“罗莎琳德?富兰克林”与“火星2020”的任务相近,同样会用于寻找地外生命。

最后,阿拉伯联合酋长国计划向火星发射一颗名为“希望”号的轨道探测器,以便在高空位置研究火星大气的化学成分。

⑵、2020年第一季度商业航天员首飞

自2011年起,经过了漫长的等待之后,美国航天员终于能够从本土启程前往太空。未来,美国宇航局的航天员将搭乘SpaceX的载人“龙”飞船和波音公司的Starliner飞船前往国际空间站。

目前,两家公司正处于安全测试以及飞行展示的最后阶段,并且都希望在2020年的第一季度成功完成首次载人飞行任务。鉴于商业航天员项目以往的成绩,其进度可能存在很大变数。

⑶、2020年11月“阿尔忒弥斯1号”任务

该美国宇航局项目此前被称为“探索任务1”号。它将是首次使用“太空发射系统”发射的任务。在全部完工以后,“太空发射系统”将会成为世界上推力最大的火箭。然而,距离完工还有很长一段时间,2020年内并不会全部实现。

“阿尔忒弥斯1号”任务是首个使用“太空发射系统”的任务(只涉及到低级阶段)。它将会把美国宇航局的“猎户座”深空探测飞船在不载人的情况下送到月球。有朝一日,航天员将会搭乘“猎户座”飞船登陆月球或者火星。他们将会在太空中航行将近三周的时间。

该任务非常有可能延期到2021年。对于“太空发射系统”的研发来说,推迟已经是家常便饭。

⑷、2020年末“嫦娥5”号任务

中国在2020年要进行两项太空任务。

定于2020年末发射的“嫦娥5号”是中国迄今为止最为大胆的月球探测任务。着陆器将会在月球最近一侧的西边尝试采集近4.5磅的月岩以及土壤。在样本采集完成以后,探测器的上升级将会返回轨道器,并且将返回舱送回到地球。如果该任务取得成功,那么这将是自1976年前苏联“月球24号”任务以来,首次返回地球的月球样本。

⑸、全年进行的巨型卫星星座发射计划

今年,我们将见识到众多卫星网络所带来的正面的与负面的影响。SpaceX声称,截止到2020年末,该公司将有一个由720颗星链卫星组成的卫星网络,并且将在下半年向客户提供宽带服务。

与此同时,SpaceX的竞争者OneWeb,也会从一月开始自己的每月发射计划,预计到年底该公司将发射超过600颗卫星。同样,OneWeb也希望在年底前能够让用户用上自己的服务。而天文学家和太空交通专家则对这些笨拙的巨型卫星星座所带来的负面影响表示担忧,而且反对的声音正变得越来越大。

⑹、星际飞船(时间待定)

SpaceX在2019年9月向世人公开了其闪亮的可回收的星际宇宙飞船——星际飞船。未来它很可能会将人类送上火星。然而,首先SpaceX需要证明该飞船能够被成功发射。

埃隆·马斯克(ElonMusk)表示,他希望能够在2020年对星际飞船进行高空飞行测试,并且将在下一年的第二季度进行轨道飞行测试。从他所制定的时间表来看,马斯克非常具有雄心壮志。可是换句话说,我们确实会怀疑这些计划到底能否能够实现。然而,大家需要记住最重要的一点,星际飞船正在研制之中,而且以后必然会有值得大家去关注的飞行测试。

⑺、“新谢泼德”号载人发射(时间待定)

说到像SpaceX、维珍银河以及其他的太空企业,我们或许很容易忘记杰夫·贝索斯(JeffBezos)的蓝色起源。贝索斯一直设想利用该公司的旗舰亚轨道火箭将游客送入太空。目前,蓝色起源已经成功发射“新谢泼德”号火箭12次。其中6次任务使用的是相同型号的火箭。在最近的一次发射中,火箭将载人舱送入了太空(没有搭载航天员),整个任务尽可能地模拟了载人状态下的飞行。

首席执行官鲍勃·史密斯(BobSmith)表示,该公司计划在2020年的某个时候进行载人太空飞行。与其他同行相反的是,蓝色起源对于目标的截止日期有着良好的承诺记录。因此,该项目非常值得期待。

16、40亿年雷打不动:是谁将月球固定的?

据报道(20191212),在夜晚我们抬头仰望月球的时候,月球高高地挂在天空当中。但是,会受到天气和宇宙中星体的影响,我们看到的月球形状是各不相同的,如月牙状、圆盘状等等。可是你知道吗,我们在地球上所看到的月球,永远只是它的一面。一些天文爱好者通过望远镜等一些设备,就可以清晰的观测到月球,都是一直以固定的一面面对着地球的,在40亿年间从来没有变化过。为什么我们所看到的都是月球的正面呢?月球的背面去了哪里呢?为什么我们在地球上看不到它的背面呢?

因为月球的自转轴是朝向地球的,所以我们一直看到的是月球的一面。有人认为,是某种外力将月球固定,所以我们永远都看不到月球的背面。其实在很早之前,用万有引力定律就可以解释这种现象。地月之间有着相互引力的作用,随着天体的质量不断增加,两个天体之间的引力也在不断增加。

对于由地球和月球所构成的地月系统来说,因为地球的质量要比月球大很多,所以地球的引力对月球有束缚,它的行动是非常受限的。这就是我们平时所说的潮汐锁定。正是由于潮汐作用,使得月球的一面一直朝着地球;它的背面我们在地球上无法直接观测到。当然,在这个过程中,月球也是在不断的自转和公转的。不过,它自转和公转的时间几乎相同,这也更加大了我们探测月球背面的难度。

在2019年年初,中国嫦娥4号已经成功实现了在月球背面软着陆。对月球背面的地形地貌以及物质正在努力探测之中。

但是,依旧少不了一些阴谋论的出现。阴谋论者认为,在月球背面有一个强大的文明存在;而这个强大的文明为了隐藏自己的身份,控制月球的行动,让在地球上的我们始终看到的只有月球的一面,而在背面还藏着不为人知的秘密。当年的美国登月或许就已经发现了月球背面所隐藏的强大外星文明,所以在半个多世纪的时间里美国停止了他们的登月计划。

其实,在科学如此发达的今天,这种阴谋论观点当然都是不能成立的。因为,中国嫦娥4号已经实现了月球背面软着陆。随着人类对于月球的研究越来越深入,或许在不久的将来就能揭开月球背面的秘密。

17、宇宙惊人事实之一:月球正在缩小

据报道(20200106),因为月球是距离地球最近的天体,所以自古以来一直受到人们的关注。在人类航天技术快速发展之后,它更是成为了人类的航天第一站。

而近些年在对月球进行研究的时候,科学家惊讶的发现,月球温度竟然在缓慢下降。经过进一步的研究发现,造成这一现象的主要原因在于月球内部的放射性元素;正是因为这些放射性元素在不断衰变,所以导致了月球降温的发生。

至于月球内部为什么会有这些放射性元素,那就不得不提到月球的起源。虽然月球的起源至今没有定论,但是有几种月球起源假说却得到了广泛支持,而“同源说”就是其中之一。

“同源说”认为,今天我们看到的月球,其实原先是地球的一部分;而它之所以会分离出去,是因为地球在远古时期曾经受到过外来天体一次猛烈的撞击。科学家们估计,这次撞击不仅形成了月球,还在月球内部留下了大量的放射性元素。这也就是月球内部放射性元素的由来。

更主要的是,再将月球温度绘制成曲线图以后,科学家们发现,月球的温度在100万年内呈现加速下降的趋势;而气温“骤降”让月球表面产生了许多褶皱,从而出现了许多奇怪的地形,比如山脉、沟壑等等。





2019年12月19日编写于重庆

2020年1月11日修改于重庆

2022年3月31日修改于重庆

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(本文系胡经国图书...原创)