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人类探月迎新跨越 3D打印技术助力月球基地建设

2013年09月16日 14:26
来源:中国网

中国网2月19日讯 据英国《每日邮报》等2月2日报道,随着3D打印技术的一日千里,科学家正在尝试利用它在月球表面“盖房”。总部设在法国首都巴黎的欧洲航天局(ESA)2月1日公布了人类首个月球基地计划蓝图。通过登月机器人就地取材月球上的原始土壤,并利用先进的3D打印技术将它转变成建筑材料搭建月球基地。据欧洲航天局相关负责人介绍,月球表面的原始土壤有预防伽马射线辐射、保持温度和抵御陨石袭击等多种优点,是建造月球基地非常好的材料。而当前最新的“3D打印技术”也大大节省了从地球上运输建筑材料的成本。尽管这一工程技术操作可行性还有待双方在未来几个月甚至几年的研究和测试,但取材月球土壤搭建基地的计划将可谓是人类在外太空探索领域的又一新跨越。

航天技术的起步即伴随着首轮“登月热”

远古时代,在文明的曙光降临之前,夜空中的一轮明月总能给恐惧黑暗的人类带来光芒。在所有的古代文明中,可望而不可及的月亮几乎无一例外地被奉为“神灵”,然而人类探知的脚步没未止步于神灵的“禁区”之外。1690年,伽利略利用自制的折射式望远镜观察月球,首次揭开了月球的真面目——由山峰和平原构成的荒漠。18世纪蒸汽机带动的工业文明给了人们飘洋过海、上天入地的本领,但探索海洋彼岸的新大陆已不能满足人类的发现欲望。1865年,法国科幻大师儒勒凡尔纳的小说《从地球到月球》,以惊人的真实度描写了人类乘坐巨炮发射的飞船登月的故事。

20世纪50年代,人类对月球的探测和研究在美国和苏联的太空竞赛中迈开匆忙的脚步。1957年苏联成功发射第一颗人造卫星。短短两年后,苏联发射了人类第一个空间探测器“月球1号”。它主要测量了月球和地球磁场、宇宙射线的强度与变化。1959年9月13日,苏联发射的“月球2号”成功实现了在月面的硬着陆,成为了第一个登上月球的人造物体。10月,“月球3号”首次拍到了月球背面的照片。

美国直到1961年才开始发射月球探测器“徘徊者”号,而直到1964年,“徘徊者7”号才成功在月球上硬着陆,并发回照片。但美国的阿波罗登月计划后发制人,在1969年7月20日将两名宇航员成功送上月球,“阿波罗11”号成功降落在静海谷地,全球50亿人在电视机前见证这一历史性时刻。登月第一人尼尔·阿姆斯特朗“迈出了一小步,但却是人类探索太空迈出了一大步。”从1969年到1972年,“阿波罗计划”成功完成了6次登月,将12人送上月球。各次“阿波罗”飞行都对月球表面进行大量活动考察,搜集了月球岩石、土壤等标本,从月球上带回重达440公斤的样品和大量宝贵数据。但短暂的登月热潮也就此突然降温,科学家们指责巨额经费大都花在虚荣上,未能换来实际利益,苏联的飞行器探月计划也在1976年结束。

月球开发梦想不灭,源于极具诱惑的应用前景

月球上有人类发展最需要的能源、资源和生存空间,经济、军事和政治价值都非常高,几乎可以说,谁取得开发月球的竞争优势,谁就占据了未来发展的制高点。

月球最吸引人类的就是其能提供新的能源。地球缺少能源,而月球被专家们称为“21世纪的波斯湾”,储有地球上稀少的氦-3约100-500万吨。这种物质是无污染的核聚变反应堆的理想燃料。据科学家估算,200吨的核燃料氦-3就可以满足地球上1整年的能源需求。此外,月球还含有60多种丰富的矿藏,极具开发价值,可用来为人类服务。专家评价说,从可持续发展的角度看,地球上的能源、资源早晚要耗尽,人类迟早要飞出太阳系,走向外太空。

除了丰富的能源,人类还看中了月球的“居住”前景。1998年,美国发射的“月球探测者”发现月球上存在水。NASA的科学家当时宣布,月球上的两极存有1100万至3.3亿吨的水冰,可以满足人在月球上生存的需要,而水如果分解成氧和氢,又可以成为太空飞行器的重要燃料。美国由此制定了往月球移民的计划。此外,月球土壤中丰富的铝、铁、硅可以用来直接生产建材,建造房屋;太阳能电池阵则被放置在离此很近的阳光充足的区域,获得的电力源源不断,生活、科研、生产都够用。类似这样把人类迁移到月球的计划是各国月球开发宏图中都有的内容,月球因此被称为地球未来的“第八大洲”。

从人类向太空发展的角度看,月球还是十分理想和重要的中转基地和研发制造中心。比如月球引力小,在月球上组装、发射航天器更容易。美俄欧都有火星开发计划,先到月球基地,再从月球发射航天器到火星,是最经济、科学的选择。与此同时,探月还可以带动许多技术的发展。“阿波罗”计划的实施就曾经带动美国的计算机技术、燃料技术、自动控制技术、测控技术等的发展。20世纪最后10年美国在信息技术方面的领先,都与此相关。据说,“阿波罗”计划中的3000多项技术都转化到了民用方面。

[责任编辑:韩林君] 标签:月球基地 月球发射 月球资源
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