
2007年10月24日,西昌發射了由長征三號甲運載火箭搭載的中國第一顆月球探測衛星——嫦娥一號。經過近14天、8次變軌、206萬公里飛行後,嫦娥一號到達月球附近展開繞月探測,不僅實現了中華民族千年奔月的夢想,更使中國成為世界上第五個發射月球探測器的國家。
嫦娥一號衛星是中國自主研製並發射的第一顆月球探測衛星,是實現探月工程任務的首顆衛星。嫦娥一號主要用於獲取月球表面的三維影像、分析月球表面物質元素的分布特點以及探測月壤厚度等。
嫦娥一號完成所有既定任務後,於2009年3月1日成功受控撞擊月球,在為期一年零四個月的運行期中,獲得了具有國際先進水平的全月球影像圖、精度和解析度最高的全月球數位高程模型(DEM) 和三維月球地形圖以及月球表面微波輻射亮溫資料等。
為促進嫦娥一號科學資料的應用,中國成立了繞月探測工程科學應用專家委員會,專家來自包括港澳台在內的全國各地相關科研院所和高校。
為什麼要探索月球?
事實上,探月不僅僅是科學實驗,更是對未來的投資。月球不僅有高位置、微重力和高真空環境資源,還蘊藏着豐富的能源,月球上特有的礦藏和能源是對地球資源的重要補充和儲備,特別是月壤中含有地球上罕見的氦-3,這是人類未來可長期使用的清潔、高效、安全且廉價的新型核聚變燃料,具有廣闊的開發前景。
據估計,100噸氦-3核聚變產生的能量即可供全球使用1年,並且無中子二次輻射危險。另外,氦-3是關鍵製冷劑,是拓撲絕緣體等前沿研究領域的必需物質。這些資源對於緩解全球能源危機,助推人類文明可持續發展具有重要意義。
月球資源大致分成3類:1.高位置資源(如對地觀測優勢);2.微重力和高真空環境資源。月球重力僅約地球六分之一,且無磁場,在這種環境下生產新型合成材料或生物藥品,可獲得混合更為均勻的產品;3.礦產和能源資源。月岩中含有許多地球稀有礦物,如核電需要的鈾礦。核聚變發電氦-3是最安全最清潔的能源,據估計,地球上的鈾礦按目前發展速度僅能用50年,而月球上的氦-3最保守估計可供全世界開採500年。
那為什麼在地球上稀缺的氦-3,在月球上卻儲量驚人呢?這是因為氦-3是太陽風的重要成分,月球沒有磁場和大氣層,太陽風中的氦-3粒子可直達月面,並滲入月壤中均勻分布。而地球的磁場和濃密大氣層則阻擋了這些粒子到達地表。氦-3在能源、科學研究和國防安全等領域具有重要應用價值,地球上能被人類利用的氦-3總量只有半噸左右,探索月球資源,特別是氦-3的含量分布和開採,已經成為當前國際深空探測的必然趨勢和主要任務。
因此,從20世紀末開始,科技界掀起了新一輪的月球「淘金熱」,從這個角度來看,探月工程可說是人類的尋寶之旅。
掌握軌跡與步驟 登月非難事
奔向月球需遵循特定軌道,月球軌道可分為繞月軌道、地月平衡點附近軌道(拉格朗日點軌道)、地月循環軌道等。繞月軌道以月球為中心,包括低月球圓軌道、高月球圓軌道、月球大橢圓軌道等。低月球軌道在探月任務中最常用,其軌道高度通常在距月面100至300公里,航天器在此軌道可以實現月面高分辨率成像和高精度探測,同時也是實施月球着陸任務的重要跳板。
●梁偉傑 愛國教育支援中心專業發展總監,兩次行政長官卓越教學獎得主
愛國教育支援中心由香港教聯會主辦,旨在加強支援教育界推動國家安全及國民教育。中心特別成立航天科普教育基地,設有多個不同學習區,全面展示國家航天科技所取得的突破和成就,增強香港青少年對國家航天科技的認識。
評論