五、月球探測(cè)新發(fā)現(xiàn)不斷
月球有大氣
1998年8月18日,由各國科學(xué)家組成的一個(gè)國際研究小組在美國地球物理協(xié)會(huì)主辦的《地球物理通訊》雜志上發(fā)表文章說,他們已獲得了更多的關(guān)于月球存在稀薄大氣的證據(jù),并說月球的大氣中含有少量的氧、硅和鋁等元素。
雖然多數(shù)人認(rèn)為月球沒有大氣,但事實(shí)證明月球的確存在非常稀薄的大氣。70年代乘坐阿波羅飛船登月的宇航員發(fā)現(xiàn)月球上有氦原子和氬原子;后來從地球上觀測(cè)到月球上還存在鈉和鉀。德國和美國科學(xué)家已經(jīng)在月球稀薄的大氣中發(fā)現(xiàn)了氧、硅、鋁等好幾種元素的離子,但是含量很少。
1998年8月,德國馬克斯·普朗克高層大氣物理學(xué)研究所科學(xué)家德國科學(xué)家最近宣布,他們對(duì)美國航空航天局觀測(cè)衛(wèi)星所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),月球大氣中含有氧元素。除了氧元素之外,月球大氣中還存在有硅和鋁等元素。據(jù)認(rèn)為,這些元素可能主要是月球表面土層受太陽加熱后釋放出來的。
月球大氣是由美國“阿波羅”號(hào)宇宙飛船首次發(fā)現(xiàn)的,在此之前人們一直認(rèn)為月球上沒有大氣。月球大氣非常稀薄,比距地球表面100公里處的地球大氣還要稀薄。科學(xué)家們起初認(rèn)為月球大氣的主要成分是氦和氬,1988年發(fā)現(xiàn)其中還存在鉀和鈉元素。
德國科學(xué)家們指出,目前來看,要想從稀薄的月球大氣中提取含量極低的氧元素為人類所用是不現(xiàn)實(shí)的。但科學(xué)家們認(rèn)為,這一新發(fā)現(xiàn)意味著月球氣體中可能還存在有其它目前未知的成分。進(jìn)一步弄清其構(gòu)成,可為研究其它行星及其衛(wèi)星的大氣狀況提供重要借鑒。
月球上有水
1998年1月6日發(fā)射、11日進(jìn)入月球軌道對(duì)月球進(jìn)行勘測(cè)的美國“月球勘探者”號(hào)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)在月球的北極和南極有冰。最多可能達(dá)到100億噸。這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是人類朝著實(shí)現(xiàn)移居月球并將月球用作火星探測(cè)發(fā)射基地這一設(shè)想躍進(jìn)了一大步。這些冰在月球的南北極與月球的外殼混為一體,這些水冰可以相當(dāng)于一個(gè)深10米、面積1000平方公里的湖泊??晒┮粋€(gè)大型城市循環(huán)使用。
冰中的氧和氫是為宇宙飛船主發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料的主要成分。這些氧和氫可以作為探索宇宙的資源,而且可使月球成為“對(duì)火星及太陽系中其它星球進(jìn)行探測(cè)”的一個(gè)基地。從月球冰中提取水會(huì)是個(gè)“簡單”的過程:將混有冰的泥土收集起來,在房間里加熱,使冰融化后便可以得到水。不過,這個(gè)過程需要開發(fā)能在月球兩極低至零下230攝氏度的極冷溫度下工作的器皿。
數(shù)據(jù)表明,月球兩極都存在冰,北極的冰儲(chǔ)量要更多一些。這些冰都分布在太陽永遠(yuǎn)照射不到的圓坑里,上面覆蓋著數(shù)十厘米厚的土層??永锏臏囟仁冀K保持在零下150攝氏度以下,因此冰不會(huì)融化和蒸發(fā)?!霸虑蚩碧秸摺笔窃诃h(huán)月軌道上利用它的中子分光儀對(duì)月球表面進(jìn)行掃描分析后發(fā)現(xiàn)月球上存在水的證據(jù)的。據(jù)認(rèn)為,月球上的水絕大多數(shù)來自撞擊月球的彗星和隕石。
研究人員說,月球北極地區(qū)水的數(shù)量要比南極地區(qū)多大約50%。賓德說,所有的水都存在于終年不見陽光的環(huán)形山內(nèi)部。月球的氣溫總是在零下156攝氏度左右,使得這些冰的存在“幾乎是永恒的”。數(shù)據(jù)表明,這些冰呈層狀,它們上面覆蓋著厚達(dá)18英寸的土壤。
月球上有氦-3元素
1998年12月31日,美國科學(xué)家在月球上發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量豐富的氦-3礦藏,并繪制出了這一礦藏的分布圖。
氦-3是氦的同位素,含有兩個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子。在熱核聚變反應(yīng)過程中,氦-3同具有一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子的氘(重氫)發(fā)生熱核聚變,產(chǎn)生的中子很少,可以大大降低熱核聚變反應(yīng)堆的放射性危害,因此這種元素有可能成為21世紀(jì)熱核聚變能的寶貴原料。
據(jù)估計(jì),月球上氦-3元素的總儲(chǔ)量大約為100萬噸,可為地球上的人類提供能源達(dá)數(shù)千年之久。開采時(shí)只要對(duì)月球土壤加熱,氦-3元素就會(huì)從土壤縫隙中釋放出來。相比之下,地球上的這種礦藏只有20噸,而且位于地殼深處,不易開采。
美國地質(zhì)調(diào)查局以杰弗里·約翰森為首的這個(gè)地質(zhì)學(xué)家小組在最新出版的《地質(zhì)研究通訊》上發(fā)表了他們繪制的月球上氦-3分布圖,這使人類在月球上進(jìn)行商業(yè)性開采這種元素的可能性又前進(jìn)了一步。這些專家認(rèn)為月球最容易找到氦-3的地方是靜海和位于月球另一面的風(fēng)暴洋以及奇奧爾科夫斯基隕石坑和東海。