登陆注册
34218700000016

第16章 攀登月球(14)

按1984年货币值计算,该基地的建立约需资金500~900亿美元,要用25年时间才能完成。这比用11年登上月球还多14午。白宫和航宇局支持并重视这次专家座谈会,期望专家们为美国重返月球提供需要的科学技术资料。航宁局局长贝格斯在座谈会上首先发言:“我深信今后25年内美国人将能回到月球上去,建立一个永久基地。它将成为开发含氧月岩工厂,并成为飞向太阳系内其他行星和天体的跳板,如火星及近地球小行星。”他又说:“空间站将是飞向月球的中途站。”总统科学顾问基沃斯讲:“空间站将是建立月球基地的一个中间转运站。月球基地是一个大胆设想,振奋人心的目标之一。”曾乘“阿波罗-17”宇宙飞船在月面逗留三天的宇航员哈里森·施米特参议员提出21世纪空间活动目标,请政府考虑从月球起飞的一次火星载人旅行。

美国科学家和政府官员相信美国会正式拟定重上月球探索计划。戈达德飞行中心地质学家保罗·洛温谈到,在对月球尚未掌握第一手科学资料时可进行国际合作。他设想由4~6名宇航员乘装备齐全的月行车,横渡月面上的英布伍姆盆地,用3~6个月时间行程4000千米。

宇航员踏上月球后,可一路上勘查地质,设立营地,采集岩石,加以分析;他们将带有高分辨照相机及高灵敏度遥感器;用能钻几百米深的钻探机取样。这就可以获得广泛月面地质结构。另外,还有3名宇航员乘波音公司造的“月球漫游车”做短期月球观光旅游。为实现建立月球基地的设想,首先耗资520亿美元做月球基地侦探,寻找建月球基地点。

座谈会上,科学家们为月球基地建设和利用提出了一些构思,如建立月球天文台。因为地球受其大气和人为无线电波干扰,严重影响光学、远紫外、伽马射线、射电和微波的观测。他们认为月面是几个天文学领域最理想的地方,诸如射电天文学、微波天文学、红外和亚毫米天文学、光学天文学以及宇宙射线观测等。在近地轨道上运行的天文学卫星,包括1990年4月人轨的空间望远镜,因观测仪器的不稳定性,干扰一些掩星和干涉仪的测量,但月球挡住来自地球的射频放射,不受干扰。此外,月球上可建立大型观测阵,以超高分辨率和高灵敏度探测微弱光源。在月球真空环境里能有效地使用天文观测仪器。假若在月面上安放25米光学望远镜,能提供超过空间望远镜100倍的观测面积,分辨率高10倍。总之,月面天文台比天文学卫星和地球天文台具有不可比拟的优越性。

约翰逊空间中心一位专家提出要建立月球基地,首先应解决封闭生命保障系统,这样才能使人长时间停留在片面上,因为月球是极热和极冷(白天120℃,夜间-120℃)的空间环境。他谈到月球生保系统采用超临界水氧化技术。在氧化时,有机物和氧气能游离混合,可使生保系统在月球站设计上予以简化。还有几位科学家提议在月球开辟农场,利用月球含有许多种矿物质的土壤,在加压圆顶罩内种植作物,但需勤日氮。几位工程师赞成用SP~100空间核反应堆作为月球基地电站;有的工程师还谈及科用月面上钛铁矿热还原生产氧,可提供氧气。至于如何建造月球基地,专家们讨论了用月球土壤和水混合,或与其他液体混合构成基地结构混凝土。加利福尼亚设计院的卡里里提出一种新的“岩浆结构”,用聚焦日光熔化月球土壤,生产一种可雕成装置的柔韧材料。会上,专家们也讨论了用“月球灰质粘土结构成形法”。

尽管在座谈会上,科学家们踊跃发表各自对建立月球基地的意见,但若变为现实则需惊人的经费。月球除恶劣的环境外,述有其他不利因素,譬如火箭火焰污染、处处坑洼、易扬起月球尘埃等,这些都会降低天文台观测仪器的灵敏度。月面是由电位能、等离子体以及电场包围的环境。因土壤粒子是带静电的,也可增加月面尘埃积累。为克服这些不利因素,倘需备有控制污染物和监视系统。随着电子人工智能机器人的迅速发展,只要美国肯花这笔巨款,在21世纪初有可能实现在月球上建立基地。但目前,月球基地仍是科学家们脑海里一幅梦幻图画,美国前总统布什在1989年7月20日纪念美国第一个人登上月球加20年大会上提出建立一个永久月球基地,指示国家研究委员会对重返月球和2019年把美国人送上火厘的计划进行研究。美航宇局在布什发出指示后就开始制定力争2001重上月球计划。据初步估计,建立月球基地耗资高达1000亿美元,到2025年利用这个基地费用将达2080亿美元截至1990年8月底,美国外债积累达6000亿美元,到90年代末期可能突破1万亿美元大关。在债台高筑情况下,恐怕布什重返月球计的划可望不可及。

日本月球基地的设想日本在21世纪初,想在月球上建立有10位日本人生活的基地,以进行科学研究和资源勘察旷从2013年起,日本可用3年时间建成可供10人居住的月球基地。基地中心部由三个直径眯、长15米圆柱体形装置组成居住舱。它的总居住面积约为100平方米。如果除去只有地球六分之一的重力外,在基地内可以舒适地生活。需要的能源由功率100瓦的月球原予炉和太阳电池供应。

在进行月球科学研究和资源勘察时,宇航员用推土机型月行车在月面工作。考虑月球上宇航员健康状况,月球绕地球一圈28天,宇航员需要从地球轮换。月球升降飞船在月球轨道上飞行,与来自地球的宇宙飞船对接。月球升降飞船、居住舱以及月球基地设备总重至少为240吨,用运载火箭分19次运到月面上组装。

建立月球基地后,宇航员们不需从地球运去建筑材料,而现场取材。原料棍凝土采用月岩内含有的石灰石,用液氧和液氢造的水与月面沙混合而成。建筑是积木式房屋,由边长3.5米、高5.6米的六角柱混凝土组装成巢式结构基地。用的混凝土要防护来自空间强烈的辐射线。日本川崎重工业公司在真空失重环境下,作了搅拌混凝土实验。在地面真空环境里试验强度不变的组件是成功的。

月球基地不可能很快建造起来。在建基地之前需要用无人探测器先行作深入调查。日本拟90年代末发射一颗绕月极轨道卫星,先用遥感勘察整个月虱、进而发射“钻探机”着陆月面作地质钻探,以了解月面生地质结构,获取详缙资料。到2000年,日本计划发射月球机器人,让机器人在月面上行走,选定月辣基地最适当地点。如果能按计划进行,21世纪用改进型的H-2可能发射第二艘载着日本人的宇宙飞船着陆月球。为此目的,还须专门研制新的宇宙飞行器,往返空间站与月球之间,因此将来把国际自由空间站作为中途转运站。日本建立月球基地需要国际合作,日本在建立未来月球基地时将提供高性能的智能机器人。

月球资源的利用

人们根据月岩样品及大量有关资料的研究与分析,确定了月球优先生产的产品原则,主要是充分利用月球资源,为扩建月球基地而生产必需的原材料,重点是制氧、金属冶炼、建筑材料的制备等。为了实现这一目的,人们已对月球上的加工厂的生产工艺流程及制备方法进行了多方面的详细研究。

科学家很早就开始了月球表面土壤提取氧的方法研究。他们利用“阿波罗”飞船取回的月球沙土进行实验,在1000℃的高温下,将月沙中的钛铁矿和氢接触生成水,再将水通过电解提取氧。研究表明,提取1吨氧,约需70吨的月球表土。考虑到胡球上生产的特殊情况,建议在月球基地建设的同时,应考虑配备一套小型的化学处理设备,利用太阳能作动力,每天大约可制备出100千克的液氧。具体流程是:利用月球岩石在高温下与甲烷发生反应,生成一氧化碳和氢。在温度校诋的第二个反应器中,一氧化碳再与更多的氢发生反应,还原成甲烷和水;然后使水冷凝,再电解成氧和氢,把氧储存起来供使用,而氢则送人系统中再循环使用。据预测,月球制氧设备,最初是为给月面上的航天员提供氧气之用,但他们需要的氧气并不多,一个12人规模的基地,每月也只需要350千克氧气。而一套制氧设备连续工作后,可生产出相当数量的氧气。因此,在月球基地建设时,应同时建造一个永久性的液氧库,以便供给航天器作为低温推进剂燃料使用。

十分有意义的是,在制氧过程中,经过化学处理后得到的“矿渣”,却都成了上等的副产品。这是因为它含有丰富的游离硅和可供冶炼的金属氧化物,只要采用适当的工业方法便可继续冶炼,炼制出工业上极有使用价值的金属钛。科学家们提出的制钛工艺流程是:将“矿渣”通过机械粉碎、磁选,提取出钛氧化物,在1273℃高温下加氢处理,生成氧化钛,再以硫酸置换出其中的铁,接着和碳混合,在700℃的温度下通人氯气,经过化学反应后生成四氯化钛,然后在2000℃高温下加热,投入镁以便脱氯,最终得到熔融态的钛。

铝的制造方法更为新颖,月面上的铝是由称之为斜长石的复杂结构所组成。科学家经过反复试验与研究,提出了一套炼铝的新工艺。具体做法是:将月岩粉碎,在1700℃下加热熔化,然后在水中冷却至100℃,制成多质的球,再经粉碎,在其中加入100℃的硫酸,即可浸出铝。用离心分离法和过滤法除去硅化物后,再将它在900℃的温度下进行热解反应,得到氧化铝和硫酸钠的混化物。随后洗去硫酸钠并进行干燥,再与碳混合加热的同时,加入氯气与之进行反应,生成了氯化铝,经过电解,获得最终产品——纯铝。

建筑业离不开玻璃,因此在月面上生产玻璃显得尤为重要。通常的玻璃由71%~73%的氧化硅,12%~14%的硫酸钢,12%~14%的氧化钙组成。月球土壤中含有40%~50%的氧化硅,在月面上制造玻璃是以氧化硅为主。其精制方法较为简单,在月球土壤中根据需要加入各种微量添加物,用硫酸溶解出一些无用的成分之后,在1500~1700℃的温度下熔化,然后经过压延冷却,即可制成月球玻璃。

现在月球资源开发利用从研究阶段进已人试生产阶段。试生产阶段规模不大,需要进一步扩大再生产,使月球生产活动逐步走向批量生产的轨道。从上所述,我们可以理解建立月球基地的经济意义。

同类推荐
  • 星上天弹着地

    星上天弹着地

    中国共产党领导的社会主义新中国成立初期,满目疮痍!一穷二白!以美帝国主义为首的西方资本主义阵营,企图扼杀中华人民共和国于摇篮之中,美、法、德几个核大国,手里挥舞着核大棒,威胁中国和全人类和平。那时的中国,也想拥有自己的核武器来遏制西方核恐吓。可是,刚刚从国民党反动派手里夺回的红色政权,第一缺少的就是人才!第二缺少的还是人才!就在共和国最需要的时候,以钱学森为首的一批海外学子王淦昌、邓稼先、钱三强等,他们放弃了海外优厚的生活待遇,毅然决然回到祖国。
  • 青少年最喜欢的经典幽默故事

    青少年最喜欢的经典幽默故事

    读书不仅让孩子得到趣味,得到成长,成为一个读书人。在浮躁的环境中,也更加可以让人保持一个安静的状态,让他的心灵家园更为丰富。同时,当他把读书当成单纯的享受,对他的性格养成和接受方式的训练大有裨益。一个阅读的孩子,思维上比较理性,比较善于主动思维,同时阅读也丝毫不会妨碍他接受新媒介。他不仅用他自己的眼睛观察,而且运用着无数心灵的眼睛,由于他们这种崇高的帮助,他将怀着挚爱的同情踏遍整个的世界。
  • 星云学说的主人:康德和拉普拉斯的故事

    星云学说的主人:康德和拉普拉斯的故事

    《星云学说的主人:康德和拉普拉斯的故事》中介绍了科学家们独立思考、敢于怀疑、勇于创新、百折不挠、求真务实的科学精神和他们在工作生活中宝贵的协作、友爱、宽容的人文精神。使青少年读者从科学家的故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法,受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中,引起对人类社会发展重大问题的密切关注,全面地理解科学,树立正确的科学观,在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。阅读这套丛书是对课本的很好补充,是进行素质教育的理想读物。
  • 艾晚的水仙球

    艾晚的水仙球

    本书讲述了70后如何长大的故事。主人公艾晚是个70后。她成长于青阳小城一个普通的多子女的家庭中。她的童年辛苦而压抑,但是我们可以想像,一旦她长大,她有了一双会飞的翅膀,一切的成长经验都会成为她的财富。
  • 最佳代言人

    最佳代言人

    《最佳代言人》是实力派青年作家两色风景的作品,故事以童话作家卜先生为主角,发生一连串精彩有趣的故事,或写卜先生的得意之时,或写卜先生失望之心,痛苦之情,人生起伏,或经历人生苦乐,或隐身高山密林,生活曲折而跌宕。写出了卜先生的悲欢。每个故事独立成篇,结构奇特,想象丰富,语言精彩。
热门推荐
  • 至尊魔厨

    至尊魔厨

    天界食神退休,将毕身所学与自己的神力炼化成为一颗内丹,本想送给自己的弟子,却不料一个失手,丹药落入了凡间,落在了正在呼呼大睡的水洋嘴里。水洋原是郁郁不得志的年轻小厨仔,自从吞食丹药之后,嗅觉,味觉极度灵敏,更是拥有两股修真奇火,从此,他的厨道生涯日渐强盛。我有修真冰火,美味佳肴任我烹!萝莉闻了口水流,少妇吃了直点头,美女总裁爱上我,我自厨道真英雄!【蘑菇新书,求收藏,求推荐,求打赏!】
  • 奥拉夫

    奥拉夫

    你家室显赫?我做梦。你师承无敌?我做梦。你天赋绝顶?我做梦。凭一双铁手,拳打九重天,凭两神腿,脚踏九幽府。镇世子,踩妖孽。
  • 异能排位系统

    异能排位系统

    通过排位获得异能。真人版穿越火线、英雄联盟、扣扣飞车...这是一个平行世界-蔚蓝世界挑战从此刻开始
  • 抓住你的风:最简单的桃花旺运制术

    抓住你的风:最简单的桃花旺运制术

    正所谓钱财如风,男人如风,机遇如风。现代社会瞬息万变,努力固然重要,但如果运气不肯帮忙,也很可能导致一切的努力通通白搭。所以我们可以通过调整风水来配合我们命理的喜忌、弥补我们命中的损缺,通过影响人体能量,从而改变人体身心状态,进而改变人的运气,让自己的努力有更好的着落!
  • 冥帝别闹

    冥帝别闹

    他是史上最强一代冥帝,跺一跺脚整个麟影大陆都要震一震,他像是上辈子欠了许多情债一样各路美女妹子前仆后继,他只想做一个安静的萝莉呸一个安静的美男子好好修炼早日飞升,平平无奇的15岁少年冥晨因意外得到第17代冥帝的传承开启了疯狂修炼的开挂人生
  • 夜爷的丑妃

    夜爷的丑妃

    女主一穿越就要和太子一起为了政治利益而成亲?开始,“女人,别碰我!”夜江寒冷冷的声音不带一丝情绪,岑曦凤倚在床栏上,倾城的脸上带着一丝冷笑:“喂!谈个条件吧!”夜江寒:“……”还有这等女人!后来,“哪个男人?”夜江寒板着冷俊的脸问道,岑曦凤冷艳的脸上露出了一脸的无辜:“那个男人。”,夜江寒咬着牙:“女人,你说呢?”然后,“女人,再废话就别怪我不客气!”岑曦凤扑哧一笑:“怎样?”瞬间一个冰冷的唇覆上,“就这样!”“……”流氓!
  • 恶魔校草跪地唱征服

    恶魔校草跪地唱征服

    她本是南宫家的小女儿,一场车祸毁掉了她幸福的家庭,失忆后是安利维亚伯爵收养的孙女,为了查清自己的身世,也为了找到那个他,进了m市的贵族学院;他是世界首富的儿子,浑身散发着王者的气息。她呆萌,美丽而妩媚;高冷,霸道与帅气是他的标签。她们儿时有缘,没想到十年后,第一次,她将咖啡泼向了他;第二次,她成了全校的女生公敌。他是她的眼中钉,她是他的肉中刺。她慢慢沦陷,到最后伤心离开,五年后,她带着俩宝宝回归,摇身一变成女王。他们之间有着怎样的爱恨情仇呢,他们之间又有这怎样的谜团呢!敬请期待《恶魔校草跪地唱征服》!!!
  • 纯狱天堂

    纯狱天堂

    疯子与傻子的爱情故事里,藏着多少人的梦想与夙愿。
  • 甜心我的眼里只有你

    甜心我的眼里只有你

    如果有人问起穆樱墨,这辈子来说对自己有什么意义,她一定会告诉你,遇见郁泽野,我已经遇到了一辈子。对此这句话,某男表示:那当然啦,我会宠你一辈子的。
  • 梁宫词

    梁宫词

    父亲官拜大将军,权倾朝野;姑母乃当朝太后,执掌后宫,杜芷书从小要风得风,身为杜家的女儿,她觉得很幸福!直到大姐嫁进侯门,二姐入宫为妃,竹马被害丧命,杜芷书才渐渐明白,她从小享受的家族庇佑,长大后,都是要还的!而今,杜家终于轮到这位最小的女儿了……