月球基地资料.docx

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月球基地资料

要想在月球上建成永久性空间站，必须达到以下几个基本要求：

1、那里要有生产太阳能所需要的充足阳光，能使空间站获取足够多的能源，以维持空间站的运行。

2、那里十分靠近一个很可能储存着丰富的冰的永久性阴影区，便于空间站人员获取水。

这样一个初步的月球生存体系就建立了，空间站的基础也就有了。

3、能够进行有效准确的空间天气预报。

从太阳抛出的氢原子核和电子组成的等离子流，就是所谓的太阳风。

太阳风的等离子流，由于地球磁场的屏障作用而对地球影响甚微，由于月球屏障作用弱，在月球空间站户外活动的空间站工作者却要经受高能粒子“雨”和等离子“风”以及磁爆的袭击。

地球上每平方厘米的面积上有1千克的大气。

保护我们免遭宇宙射线的侵袭。

然而，如果我们来到宇宙空间，便失去了大气这个保护伞。

在这样残酷的宇宙气象环境中，要想积极地、安全地从事月球开发工作，就必须很好地了解和预测月球环境的变化情况。

在月球南极有一些区域接近于在太阳永久照射之下。

以英国探险家沙克尔顿命名的一座环形山的边缘，是一个优选地区，因为它有80%的时间处于阳光的照射之下，基本符合上述第一个条件。

在沙克尔顿环形山的内部，是一个永久性阴影区，有可能储存冰。

该地区又符合上述第二个条件。

在这座环形山的边缘地区建立空间站，可以把生产电力的太阳能发电站架设在阳光充足的地方，并通过电缆或微波将电力传输到空间站去；同时，该空间站还能到环形山内部的阴影区采集冰块，从而获得必需的水源。

由于月球的引力只有地球的六分之一，在那里发射太空探测火箭，所消耗的燃料将比从地球上发射少得多；再加上月球上有丰富的核燃料，因此，月球还是优良的航天发射基地。

科学家们估计，人类在月球上建立第一个永久性载人基地的时间最早在２０２０年，最晚在２０５０年。

在月球上生活，首要条件是要有充足的阳光和水源。

美国和原苏联用无人探测器先后对月球进行过５０多次的探测，结果发现：

月球上一些区域接近于在太阳的永久照射之下，而且还发现了冰。

这些地方将是月球基地的最佳选址。

怎样建设永久性月球基地，科学家有各种不同的想法和建议，最为典型的是分为６个阶段对月球进行开发的一种思路：

第一阶段将利用机器人在月球建立机器人站；

第二阶段建立临时性月球站，容纳乘员１２名，月球产氧量为每年１００吨；

第三阶段建立永久性月球站，容纳成员２４名，月球产氧量可满足月球站的全部需要；

第四阶段建立可容纳成员１２０名的月球基地，用可多次使用的重型航天运输系统负责地球到月球轨道的运输；

第五阶段建立容纳２５０人的月球工厂，负责开采月球矿物、生产重型设备；

最后一个阶段就是建设月球移民区，人口将从５０人增加到２０００人。

关于月球基地的描述

月球基地是人类移居到月球上居住的地方，有月球的1/29那么大。

月球基地被一条大河包围着，大河名叫圆卷河，深达121.34米。

圆卷河的水是从地球上通过地月通道运来的，可以直接喝，而且喝完了也不会拉肚子。

月球基地的居民区被一个巨大而又透明的防护罩笼罩着，它可以人们不受陨石的攻击。

如果有人想离开居民区，只要点击防护罩底部的按纽就行了，出去也是一样。

居民区里有足够的电力供给人类使用，这些电力都来自于圆卷河的水。

基地某处，有一个小小的探测仪。

它可以探测出危险，让人们赶快离开基地，回到地球。

如果有时候，人们来不及乘地月通道离开基地时，探测仪会自动放出信号弹，人们看见信号弹，就会跑到探测仪那里，打开旁边的井盖，滑下去。

井里有个大房子，房子里有电视，可以观察到基地内的情况。

等电视屏幕变成了黑色，就代表危险已经解除，人们就可以来了。

在月球，人们穿着一种物殊的衣服，它不像宇航服那样硬，但是头盔很硬，眼睛前方有一面小镜子。

因为头盔本身就有氧气，所以不用背氧气瓶。

基地中心有一座山，是由整个月球上的碎石堆积而成，高度是999.999米。

山上有个亭子，也是用碎石搭成的。

在月球基地北部，有一望无际的无土栽培的树。

这都是人类自己培养出来的种子发芽、生根后成长起来的树。

这种种子生命力极强，在任何地方都能长成树，这种树结出的果实，有的像苹果，有的像桃子……味道很甜。

基地内，有一个大型超市，服务员全部由机器人担任。

东西和价格表都摆在桌子上，你只要把钱放在机器人的手里，同时说出想要买的物品名称，等机器人说：

“OK”了，你就可以把东西拿走。

如果机器人说“NO”，就意味着钱是假的，或者数目不够，你就不能把物品拿走。

假如机器人已经说“NO”了，或者你根本没交钱，物品就会变得非常非常重，你怎么拿也拿不动。

这是对付小偷的最好办法。

基地里也有医院，医院里的医生和护士也都是机器人。

有些人会想：

机器人能给人看病吗？

告诉你吧：

机器人医生不仅可以让人起死回生，而且给人看病还不收诊费。

在基地，有一个超高机器人。

他比东方明珠、东京铁塔、中央电视塔加起来的和还高呢。

它之所以这么高是为了储存陨石。

他捡到陨石后就会把它吞下去，在肚子里用陨石制造车、游乐设施以及体育设施等。

车辆也可以在基地内行驶，但是因为月球的引力小，车子在急转弯或者紧急刹车时容易飞出去，所以地面铺满了吸铁石，使车子不容易飞出去，也不会影响正常行驶。

基地内也有游乐园，只要把门票72元交给守门的机器人，里面的728种游乐项目，随便你玩。

不过，你必须小心一些，出了事故，保险公司好像不负责。

基地的西南角，有一个体育馆。

要起进去锻炼，你得先把124元的门票交了，然后还要单项交费，而且不准侃价。

如果侃价，就会被机器人赶出体育馆，列入黑名单，永远不能再进体育馆了。

你说这家体育怪不怪？

火星离我们有多远？

------访资深空间科学家潘厚任先生

本报记者　清渠

　　2003年与2004年新旧交替之际，无论在中国还是在世界上，都掀起了一股太空探索热。

继美、俄两大世界航天强国之后，中国于2003年10月15日、16日实现了载人航天。

首位航天员杨利伟的名字受到英雄般的传颂。

2004年之初，美国航宇局抓住五万多年一次火星大冲的时机，早有准备发射的两个火星探测器“勇气号”和“机遇号”相继登上火星表面。

一些有惊无险的故障排除过程更是增加了科技新闻的内容，平添了几分神秘感。

去年我们国家宣布了“嫦娥工程”探月计划。

这之后美国总统布什又宣布了美国探测火星、建立月球基地的计划。

这一连串的科技事件加上媒体的渲染，使得许多人为祖国、为人类取得辉煌科技成果感到欢欣鼓舞，觉得中国的航天事业取得了长足的进展，大大缩小了与世界航天强国的差距，甚至有的媒体还传出了中国计划探测火星的消息。

　　科技事业取得巨大进展的时候，正是我们弘扬科学精神的好时机。

如何正确看待我们取得的成就？

人类对于火星的探索进展到了什么程度？

带着这些问题，本报记者采访了我国资深空间科学家，中科院空间科学与应用研究中心研究员潘厚任。

潘厚任研究员从上世纪五十年代末参加太空科技工作，从我国第一、第二颗人造卫星的总体设计、星载太空探测仪的研制到担任中科院空间科学与应用总体部副主任、载人航天工程应用系统副总指挥，至今献身祖国的空间科技事业已40余年。

　　下面是对潘厚任研究员的采访录。

　　记者（以下简称记）：

潘先生，目前人类探测火星乃至争取将来登上火星的努力进展到什么程度了？

　　潘厚任（以下简称潘）：

近些年来，人类探测火星的努力一直是此起彼伏。

自1960年以来，人类已向火星射了30多个无人探测器，但多一半未能成功，因此曾有人称火星是“空间探测器坟场”。

前苏联在1960年10月10日发射了世界第一个火星探测器，但未到火星即失踪。

至1988年前苏联共发射了15个火星探测器，只有4个到达火星并取得了一些成果。

俄罗斯在1996年发射了“火星96”探测器，升空后即坠毁。

美国从1964年至今共发射了15个火星探测器，有5个在途中或抵达目的后发生了问题，10个成功，并送回了大量数据资料，这一比例是最高的。

2003年6月2日，欧空局和意大利空间局为主，美国航宇局参与发射了“火星快车”探测器，在到达火星后失去联系。

日本1998年发射的火星探测器曾由于推进器的故障而长期围绕太阳漂泊，虽然2003年曾与地面恢复了联系，但终因故障未能排除而宣告失败。

产生这么多次的失败主要是与地球卫星相比，火星太远了。

我国“神舟”号飞船的运行轨道平均高度为343公里。

月球距地面距离为38万公里。

而火星环绕太阳的轨道是椭圆形。

去年8月28日是5万多年一遇的“火星大冲”，即在火星椭圆轨道的近日点，火星、地球、太阳连成一线。

在这个最近的距离上，火星距地球也有5775万公里。

　　记：

与发射地球卫星、月球探测器不同，发射火星探测器的机会要少得多。

　　潘：

对。

地球与火星在环绕太阳的运动中角速度是不同步的，相互接近的时机每两年零50天才有一次。

按现在的技术，从地球飞往火星单程需要近一年时间，而由火星返回地球的机会也是隔一年才有一次。

也就是说。

从地球发射的探测器如果再返回地球至少也要两年以上时间。

　　记：

如果搞人类登上火星计划，那恐怕要比绕地球飞行、登月计划复杂得多吧？

　　潘：

的确，这一行动要比载人绕地飞行和登上月球困难得多。

由于远，飞行时间太久，生命保障系统就要复杂得多。

比如吃的、喝的、空气要准备好多好多。

防护系统的质量要求也要严格得多。

如果都从地球携带，加上燃料等等，一个人的起飞重量就要上百吨。

而这么遥远的航程，那么多的未知因素，决定了这一计划不可能由一个人来完成。

再高的素质，再好的心理状态也不行。

绕地飞行时你会看到飞船下面就是大地母亲，而在月球上你也能看到比我们平常看到的月亮大许多的蓝色地球。

而在飞往火星的途中，你会看到越飞离家园越远，渐渐地地球变成了一个小小的星体，茫茫宇宙中的一个亮点。

那么无限的孤独、寂寞会袭上心头。

当你和基地，和家里联系时信息发送最近的单程也要3分多钟，往返间隔要7分钟。

而登上火星后，在很多时间里，火星和地球都处在很远的距离上。

这时通讯方式就要改变，比如像发传真那样，一下子发送一页或几页文件，对方也是一下发回一页或几页文件。

如果遇到困难问题求援，回复的间隔就要20多分钟，那么要有什么样的心理素质？

所以人类登陆火星至少要一个小组3个人。

说句笑话，凑一个牌局还得4个人呢。

　　2002年7月，俄罗斯航空航天局提出了一个多国合作的火星登陆计划，初步设想派出6人登火星小组，即1名指挥官、1名飞行员、1名飞行技师、1名医生、2名研究人员。

再分成2组，3人乘登陆舱在火星表面着陆，另外3人仍驾驶飞船在火星轨道上待命。

　　记：

所以美国提出建立月球基地的计划。

　　潘：

这6个人的生活物资、必备的系统装备和燃料，如果都在起飞时备齐，哪怕是单程都要以千吨计，这么重的航天器按现在技术在地球上起飞相当困难，甚至是不可能的，那么就有人设想把东西分几次运到月球上，然后人再上去组装，从月球起飞。

由于月球引力仅及地球引力的1/6，还有每秒1000米的绕地球公转速度，又没有大气阻力，实现这一计划要容易得多，或者说是可行的。

当然，利用近地太空站也是一种选择。

　　记：

那么说如果往返双方向的生命保障所需、燃料都从地球上携带，困难就更大，或者说基本上是不可能的。

　　潘：

单是食物一项，都从地球上带问题就很多。

带什么，不能都是脱水食品吧，脱水食品吃之前也要加水呀。

如果带保鲜食品，要不要用冰箱，那么这个冰箱得多大？

所以有人设想，生命物质在飞船上要实现再生循环，要有绿色植物，实现氧气、二氧化碳、水和碳水化合物的循环再生，要有种植甚至养殖。

这些过去仅仅在科幻小说中出现的情节，在人类登陆火星的计划中就变成必须解决的现实问题了。

　　至于燃料么，有科学家设想派机器人先去火星建立基地，开始采集提炼。

当然，这先要由无人探测器从火星表面取样回来检验，看看有什么资源。

比如说，如果火星表面的红颜色物质是氧化铁，那么就是说是有氧资源的。

如果探得有水，有二氧化碳干冰都是好消息。

如果这条路走不通，就要考虑人上去后，再搞单程货运飞船把东西送过去。

　　记：

通讯系统、生命保障系统都要重新设计。

　　潘：

登月的太空服肯定不能用，100公斤重的东西在火星上有38公斤重，人穿上负担太重，要能减到相当于地面50公斤的份量。

另外宇航员在往返途中单程要飞近一年的时间，在这么长的时间里，强辐射、长期失重、昼夜节律消失造成的钙流失、生物钟紊乱、内分泌失调以及巨大心理压力等等对于健康的威胁都要研究解决。

　　在飞船和火星之间要设计登陆舱、上升返回舱、火星表面的长期生命维持系统、供电系统、交通工具等。

从长期探测的目标出发，还要考虑建立火星表面生态系统等等。

　　通讯技术设备也是重要课题。

在这么远的距离上，如何保证信号的质量和连续。

要知道信息的传输强度是与距离的平方成反比的，而且数据传输速率不能太快，这样可减少带宽，从而降低发射机功率。

另外还要设计长寿命、高效率的电源系统等。

　　人在火星上还需要面对可能的自然灾害。

比如有空气就有风，火星表面没有液态水，那么沙暴就会很厉害。

如果火星内核仍是热的，那就可能有火山，就会有火山灾害，等等。

总之，这个计划要能保证宇航员有去有回，在可设想的范围内有解决预案，否则不叫科学探索。

　　记：

这么看就目前的实力而言，我们与火星探索还有一定距离。

　　潘：

据我所知，我们国家目前还没有火星探测计划。

我们目前明确的目标是“嫦娥工程”，即月球探测计划。

这个计划的主要步骤是“绕”、“落”、“回”三个阶段。

这一计划在媒体上已有公布，在这里就不多讨论了。

　　记：

我记得去年10月17日在中国科协举办的座谈会上，有一位老前辈发言说，不要以为“神舟”5号发射成功，胜利返回，我们就是航天强国了。

我们离航天强国还很远，还有很多很多工作要做呢。

您是怎么认识这个问题的？

　　潘：

“神舟”5号的成功发射和胜利返回，使我国成为世界上第三个实现载人航天的国家，这确实是一个了不起的成就。

但这并不能说我们与美国、俄罗斯两个航天强国的距离就缩短了多少。

比如我们在近地空间仍有许多问题没有解决，仍有一系列目标需要逐个去实现。

我们的航天员还没有出舱。

有没有出舱，不是做一个动作那么简单。

就拿航天服来说吧，舱内航天服与出舱航天服差别就很大。

一般说来，舱内的气压、湿度、空气质量都是不错的，舱内航天服只是在发射、上升、返回或座舱漏气时发挥作用，平时不穿也行，头盔也可以不戴。

而舱外航天服则不然，要向航天员提供气压、湿度和氧气，要能防辐射和比子弹还快的太空碎片的“射击”。

用价值来说明吧，一件舱内航天服相当于一辆小汽车的价钱，而一件国外的舱外航天服价值上千万美元，是一架飞机的价钱。

此外，在轨交汇，对接等动作我们都还没有尝试，在后续的载人航天飞行中，都要设计进来。

　　当然，和其他航天国家相比、我们已完成的项目有许多很有特点，干得很漂亮。

比如我们的卫星回收成功率很高，我们的氢氧发动机技术很成熟。

　　记：

但是论航天科技实力，俄罗斯和美国确实是站在相当领先的位置上。

俄罗斯虽然经济实力不是世界一流，但俄罗斯航天科技实力怎么说也是世界一流的。

前苏联发射的“和平号”空间站在近地空间运行了15年，它的实验室曾接纳了许多国家的科学家去做实验，“联盟号”飞船多次往返于地面和空间站之间，性能稳定可靠。

“质子号”火箭目前仍是世界上动力最强大的火箭。

前苏联的宇航员曾创造了留轨时间438天的记录。

美国航天科技的标志性成就是1969年至1972年的“阿波罗”登月计划的实施。

7艘飞船中的6艘登月成功，18名宇航员参加飞行，其中12人登上月球并成功返回。

另外美国研制成功的能反复使用的航天飞机，尽管出现过两次大事故，仍不失为一种成功的航天器，这些都是其他国家很难望其项背的。

　　潘：

美俄的无人探测器发射成功的也很多。

前苏联和俄罗斯发射的行星际的探测器已有数十颗，九大行星中除了遥远的冥王星外都去过了。

美国发射的“旅行者”一号已飞出140多亿公里，正在飞向太阳系边缘。

她使用的同位素电池，还能工作十来年。

　　另外，俄罗斯科学家还表示，他们经过数十年孜孜不倦的努力，已经对宇航员长期飞行的健康和生活的问题研究取得了令人惊异的成就。

　　当然，从投入产出比看，我们是效益很高的。

美国近10年每年向航天事业投入300亿美元，而我们5艘“神舟”号飞船共花费了190亿元人民币，还不到人家年经费的1/10。

日本、欧洲和印度在这方面的投入也比我们大。

相比之下，我们的成果应该是很可观的。

　　《中国教育报》2004年2月23第7版