人类为什么要登月球,人类到底有没有登月(人类为何要向太空发射空间站)
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- 1、筑梦“天宫”|人类为何要向太空发射空间站?
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1、筑梦“天宫”|人类为何要向太空发射空间站?
澎湃新闻记者 谢瑞强 实习生 耿祥
搭载着“天和”号核心舱的长征五号B运载火箭在文昌航天发射场引弓待发。
据中国载人航天工程办公室4月29日上午消息,长征五号B遥二运载火箭已完成推进剂加注,计划于29日中午11时许发射空间站天和核心舱。
“天和”号核心舱是中国空间站的核心组成部分,接下来两年还将发射两个实验舱和多艘载人飞船以及货运飞船,计划于2022年完成空间站在轨建造,实现中国载人航天工程“三步走”发展战略“第三步”的任务目标。
为何向太空发射空间站?当今世界空间站发展又是如何?
国际空间站
为什么要发射空间站?
空间站又称作太空站或轨道站,是运行在外层空间的人造舱,广义上为航天器的一种。和宇宙飞船相比,有适合人类长时间居住的设计,可以作为航天员在太空停留和工作的场所。由于空间站能提供地面实验设施所不能提供的低重力、宇宙空间环境等条件,主要被用于各种科学研究,尤其是研究长期滞留宇宙对人体的影响。
“空间站代表了当今航天领域最全面、最复杂、最先进和最综合的科学技术成果。”航天科技集团五院空间站任务总指挥王翔指出。
关于空间站概念的提出可以追溯到1869年,当时美国历史学家埃弗里特·黑尔为《大西洋月刊》撰写的一篇关于“用砖搭建的月球”的文章中首次提出了对空间站的设想。此后,“航天之父”康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基和“欧洲火箭之父”赫尔曼·奥伯特也提出过空间站的一些设想。1951年,美国著名火箭专家沃纳·冯·布劳恩在《矿工周刊》中刊登了他带有环状结构的空间站设想,但是人类历史上第一个空间站出现则是在他的设想之后的第20年。
阿波罗11号飞船在1969年抢先登陆月球后,苏联在与美国登月的太空竞赛中落败,因此转向了其他方向(如空间站)来展示他们的航天实力。1971年4月19日,苏联在拜科努尔航天发射场用质子-K运载火箭成功发射升空了“礼炮1号”空间站,这是人类历史上首个空间站。
美国紧随其后在1973年发射了“天空实验室”空间站,其携带了一系列太空望远镜,航天员还在上面做了许多关于医药、地质和天文等方面的科学实验。之后,苏联发射了多个“礼炮”系列空间站。1986年,苏联发射第三代空间站——“和平号”空间站,并在接下来的十年间不断对其进行扩充完善,服役至2001年。期间包括美国在内的许多国家的航天员拜访过这个世界著名的空间站。
魅果航天飞机对接“和平”号空间站
到了1998年11月国际空间站(ISS)的第一个部件“曙光”号功能舱发射升空,随后陆续发射的模块逐渐扩充。国际空间站至今仍在,它成为太空国际合作的标杆。
从苏联第一个发射空间站以来,各国对于空间站的探索和建造一直没有停止过。
“除了在于空间站对于未来大国在太空领域确保各自战略利益起着重要的作用外,空间站的另一重要价值体现在它作为科研用途方面,比如在微重力环境下的研究实验室,研究领域包括生物学、物理学、天文学、地理学、气象学等等。”国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光向澎湃新闻(www.thepapercn)介绍说。
总体来看,利用太空空间站开展科研实验有诸多优点。首先,空间站可以提供长期的微重力实验条件。微重力下有很多物质的规律会发生变化,比如由重力引起的浮力对流就基本消失了,燃烧特性就发生了变化。流体、材料也有很多变化,所以利用微重力条件能揭示重力掩盖下的物质的特殊规律。其次,由于空间站在一定的轨道高度上,方便研究人员开展天文观测和对地球进行观测。
由于在空间站观测,天文望远镜不受大气的干扰,而且空间站大约1.5个小时就能绕地球一圈,在比较短的时间内可以把地球大部分陆地都覆盖了,可以对地球进行快速观测。
最后,可以通过天地往返将空间站的实验样品带回地面,在地面上对样品进行长期研究,取得新的发现。比如说中国的天宫二号实验室,就曾把培养的植物样品和材料科学的样品带回到地面。
除了上述科研价值外,不少国家和组织开始筹划商用的空间站项目,计划提供太空旅馆、可出租的实验室等服务,随着空间站发展和商业航天企业的壮大,空间站带动一系列相关产业的兴起和发展,有较大的商业潜力。
苏联“礼炮7号”空间站
国际空间站后继有人
从人类空间站发展的历史来看,主要历经以下四代:第一代空间站以单舱单对接口为特征,代表产品包括“礼炮1号”至“礼炮4号”等;第二代空间站以单舱双对接口主要特征,其代表是“礼炮6号”和“礼炮7号”;从第三代空间站以多舱、积木式结构,尺寸大幅增加,苏联“和平”号空间站是主要代表;第四代空间站以多舱、桁架式和积木式的“混血”结构为特征,目前唯一在轨的国际空间站(ISS)采用了这种设计。
国际空间站是目前唯一在近地轨道上运行的人类空间站。国际空间站主要由美国国家航空航天局、俄罗斯联邦航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大航天局和欧洲航天局(共计16个国家)共同建造、运行和使用,是有史以来规模最大、耗时最长且涉及国家最多的空间国际合作项目。自1998年正式建站以来,经过十多年的建设,于2010年完成建造任务并转入全面使用阶段。
自2000年首批航天员至今,国际空间站已经服役20余载。在此期间,来自19个国家和地区超过200名航天员访问了国际空间站,进行了超过 3000 次科学实验和研究,范围涵盖生物学、地球宇宙科学、教育学和物理学等领域,取得了大量珍贵的科学数据,为人类太空开发事业做出了巨大贡献。例如,在ACME实验中,研究人员已经发现1000多种火焰,并且发现了“冷焰”这种特殊的现象,火焰熄灭以后物质仍然在燃烧,也就是说在非常低的温度条件下它还在燃烧。利用这种现象可以提高发动机的燃烧效率,特别是柴油发动机,让发动机的污染排放量更小,对今后发动机的设计改进具有很大指导作用。
虽然空间站本身的意义巨大,但是目前国际空间站的运营仍然非常烧钱。根据相关统计,在国际空间站运行期间,其投入超过了1000亿美元,是历史上最昂贵的人造物体。
飞船对接国际空间站
而且随着材料老化和人为因素,国际空间站暴露出越来越多的问题,尤其是空间站漏气问题影响非常大。国际空间站于2004 年、2018 年和2020曾经出现过 3 次严重漏气事件,这也增加了国际空间站运营的成本和代价。本来按照原计划,国际空间站的服役期至2016 年,但参与开发的各国均同意延期使用至 2024年。
俄罗斯副总理鲍里索夫4月18日宣称,国际空间站已经严重老化,俄方计划在空间站运营合约2024年结束后退出该项目,并开始建造自己的空间站。此外,美国宇航局也计划2024年开始建立在月球轨道的空间站,将成为首个建立在地球以外的轨道空间站。
英雄暮年,国际空间站(ISS)行将谢幕,新的空间站也会逐渐到来,作为空间站的新成员——中国“天宫”即将闪耀太空。
责任编辑:胡甄卿
校对:施鋆
2、人类为什么要登月球
人类为什么要登月球
月球,民间俗称月亮,中国古时又称太阴、玄兔、婵娟、玉盘,是地球唯一的卫星,并且是太阳系中第五大的卫星。月球直径大约是地球的四分之一,质量大约是地球的八十一分之一。其表面布满了由小天体撞击形成的撞击坑。月球与地球的平均距离约38.44万千米,大约是地球直径的30倍。
自古以来,这个神秘的天体就吸引了人类探索求知的目光。中国神话中,嫦娥奔月、玉兔捣药、吴刚伐桂,都是人们耳熟能详的关于月亮的传说。北欧神话里,一只名叫哈提的天狼追逐月亮,追上的时候就就把月亮吞了,于是就发生了月食。生活在加利福尼亚海岸的丘马什印第安人相信,月亮是负责人类健康的女神。
在古希腊的神话中,月亮女神塞勒涅(Selene)和她的哥哥太阳神赫利俄斯,每天都会交替着驾车在天空中飞驰,当塞勒涅头戴新月形的皇冠,发着金色的光芒出现,就是昼夜交替的时刻。
到了现代,人们不再满足于神话和想象,而是对38.44万公里外的月球展开了真正的追逐。1959年1月2日,前苏联发射了月球1号探测器。月球1号从距离月球表面5000多千米处飞过,这是人类首颗抵达月球附近的探测器。1959年9月26日,前苏联成功发射了月球2号探测器,它采用撞击的方式成为首个落在月球上的人造物体。
1966年1月31日,前苏联发射了月球9号软着陆月球探测器,三天半之后,月球9号成功地降落在月球表面,成为首个在月球上实现软着陆的探测器。1969 年 07 月 21 日,美国的阿波罗 11 号宇宙飞船载着三名宇航员成功登上月球。
尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为历史上最早登陆月球的人类,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在踏上月球表面这一历史时刻时,曾道出了一句被后人奉为经典的话——这是一个人的一小步,却是人类的一大步(Thats one small step for man, one giant leap for mankind.)。
此后,除前苏联和美国外,中国、俄罗斯、日本、欧洲、印度等国家和地区也都开展了自己的月球探测计划。
那人类为什么要登月呢?
古代的想象和神话传说,是我们人类对自己能力妥协的一种表现。我们去不了,于是只能想象那个月球的背后,有这么一段或喜或忧的故事。而到了现代,我们有了科技作为人类认识万物的工具,于是我们的躁动的心终于按耐不住了。
最开始,政治目的或许是主要驱动力。第二次世界大战后,苏联和美国两个超级大国各自拉帮结派,展开了激烈的竞争——冷战。而探月计划就是在这样一个背景下产生的。
出于国防目的,苏联在V2火箭上投入巨资研发武器。很快就诞生出了世界第一个火箭(1957)、第一个洲际导弹(1957)、第一个人造卫星(1957),第一个月球探测器(1959),第一个金星探测器(1961),第一位男宇航员(1961),第一个火星探测器(1962),第一位女宇航员(1963),第一个空间站(1971)……各方面都比美国人快一步。
阿波罗计划实际上有17次任务,共成功载人登月6次!
美国人感受到了压力,于是阿波罗计划应运而生,誓要在抢先在苏联人前面完成载人登月。于是,两国开始了“砸钱”竞争,那个时代也可能成为了航天人心中最理想的时代。仅就阿波罗计划而言,在1961-1972年的12年中,美国人向阿波罗计划17次任务中先后投入了254亿美元(1973年价格,等于如今的2000多亿美元,这笔资金大概可以造20多艘航母)。
1965和1966年两年间,美国航天领域当年的预算更是超过了联邦财政总越算的4%。所以,很多人问,为什么现在人类登不了月?答案不是技术上实现不了,而是经济上承受不来,我们现在需要的是足够经济的登月方案。
美国历年航天领域预算占联邦预算比例,美国人真舍得下血本……
在航天上的巨大投资,不仅成为政治家在谈判桌上的筹码,也为后来高新技术产业的发展起到了巨大的促进作用,成功推动人类进入了信息时代。
当今,世界各国在航天领域普遍采取了务实措施。政治因素的重要性不再,科学探索逐渐成为各国探月计划的出发点。什么都不做我们也可以活得好好的,但这不符合我们人类的天性,我们生来就是探索者和开拓者。为什么要登月?因为它就在那静静的看着地球,而我们则想要仔细地看看她。
我们处于一个充满变化和挑战的时代。这个时代,希望和恐惧并存,知识和愚昧同在;我们获得的知识越多,我们显现出的无知也就越多,未知的领域仍然远远超出我们的想象。我们为什么要选择登月?不是因为它轻而易举,而是因为它困难重重。因为这个目标能够帮助我们整合探究我们最好的能力和技术,因为这个挑战我们乐于接受,而且迫不及待!
Space X公司宣传片之一,音频节选于肯尼迪总统关于载人登月的演讲,非常推荐的视频!
中国,这个几千年都走在人类社会最前面的国家,现在也正在积极探索月球。
2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”。当前,中国嫦娥探月主要为“无人月球探测”,共分成三部分,即“绕、落、回”。
现在中国的嫦娥一号和二号已经实现了“绕”,嫦娥三号和四号实现了“落”,下一步嫦娥五号的计划就是“回”。在可预见的将来,中国还将开展“载人登月”和“建立月球基地”等工程,必将为人类探索月球、探索宇宙书写下壮丽篇章!
对未知的渴求,对困难的挑战!这或许就是人类社会不断发展进步的最根本的动力吧!
人类为什么要登月球
虽然月球环境比较恶劣,不但没有空气,而且昼夜温差也很大,并不是人类理想的移民地。宇航员必须穿上宇航服才能抵抗危险的辐射和小陨石的撞击。但月球也有独特的优点。
首先,月球的引力很小,在那里建造发射场,像太空发射航天器成本会很低。所以可以把月球某地作为人类探索火星或者其他星球的出发点。
其次,月球上没有大气,在那里建造天文台就能看得更远,更清楚。
再次,在月球上建造太阳能发电站,效率也会很高。
另外,月球上有丰富的矿藏,稀有金属的储藏量比地球上的还多。月球土壤中还含有丰富的氦,可作为安全无污染的核电站的能源,不仅可用于地面核电站,而且特别适合用于宇宙航行。
所以,人类登上月球有着重大的意义,也祝愿我们伟大的祖国航天事业越来越强盛,对月球的开发能够领先其他国家,为我们乃至全人来带来更大的福音。
人类为什么要登月球
人类登月的意义在于:
第一,实现了人类千百年来踏上月球的梦想。
第二,使得月球成为了人类探索外部世界的前哨站。
第三,迈出了人类开辟地球之外的生存空间第一步。
第四,为人类寻找地球之外的自然资源打下了基础。
第五,登月主导国取得了相对于别国的太空战略优势。
中国登月的意义:
登上月球可以使之成为人类探测宇宙寻找外星生命的前哨站,实现千年以来中华民族的飞天奔月梦想,更具有经济、科技和国家发展战略方面的重大意义。
月球是一个取之不尽,用之不竭的能源宝库。月球上蕴藏着丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰等矿产,仅月海玄武岩中含有可开采利用的钛金属至少就有100万亿吨。据环球时报报道,克里普岩是月球主要岩石类型之一,因其富含钾(K)、稀土元素(REE)和磷(P)而得名。
根据最近美国“克莱门汀”号和“月球勘探者”号月球探测器的探测资料分析,在月球正面的风暴洋区域可能就是克里普岩的分布区域,进而对克里普岩出露于月面或近月面进行了成因机制的分析,并估算出其厚度估计有10—20公里。据一些专家的模式计算,克里普岩中稀土元素、钍、铀的资源量分别约为6。7亿吨、8。4亿吨和3。6亿吨。
从目前采集来的月球岩石标本中测明,月球不仅含有地球上的全部元素,还有大量分布的55种矿物,其中6种矿物是地球没有的。除了月球岩石中的丰富矿产,月球表面上稳定的太阳能可供人们利用外,月球的尘埃中也富含着由太阳风粒子积累而形成的气体,如氢、氦、氖、氩、氮等有用气体,尤其是核聚变燃料“氦3”,蕴藏十分丰富。
据专家初步估算,月壤中的氦3资源总量可达100-500万吨。“氦3”是一种高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料,100吨“氦3”就能满足全球一年的电力需求,10吨“氦3”所发的电,就可满足我国一年的用电量。以目前的能源消耗水平计算,这足够人类使用一万年!
不远的将来,地球上将面临着矿产耗尽,石油枯竭的危险,如果中国人登上了月球,我们就可以利用其丰富的矿产和能源作为地球能源的补充,促使国家经济持续健康快速的发展。
月球还是研究宇宙科学、天体化学、空间物理、生命科学、观测科学与材料科学的理想场所。月球上有特殊的空间环境资源:超高真空、无大气活动、无磁场、地质构造稳定、弱重力、无污染、宇宙射线丰富。我们可以利用其特殊的空间环境,开展空间材料加工和空间制药,空间育种等科技研究活动。
在月球上建立发射场,发射深空探测器比在地球上要容易得多。月球不仅可以作为一个天然的发射平台,还是一个理想的太空探测的中转站。在月球上建立天文观测站,可以不受地球大气层的限制,是理想的对天观测和对地监测站。月球的'大气极为稀薄,而且夜间的温度低而稳定,这对提高和扩大天文观测的精度和范围都非常有利。
由于月球自转与公转周期相同等因素,在月面上可以持续进行14个地球日的夜间观测。因此,在月面建立观察网不但可以进行全方位持续的天文观测,同时可以对地球的地质构造及环境变化进行监测与研究,特别是对空间小天体对地球可能构成的威胁进行监测。
一旦发现有陨石、彗星等物体向地球方向运行可能撞击地球时,可及时采取措施将其摧毁或改变其运行方向,从而起到保护人类的作用。
1984年,联合国通过的《指导各国在月球和其他天体上活动的协定》曾明确规定:“月球及其自然资源是人类共同财产,任何国家、团体和个人不得据为己有。月球的探测、开发与利用是没有政治边界的,谁先到达,谁先占有;谁先开发,谁先利用。”
而美苏早已开展了大量详尽广泛的研究,我国如不尽快行动,将来就难以在这片广袤的土地上占有一席之地。登上月球,对子子孙孙千秋万代有着重大的战略意义。
中国登月,将标志着我们的活动范围扩展到了宇宙空间。活动领域的每一次变迁,都大大增强了人类认识和改造自然的能力,促进了社会生产力的持续高速向前发展。人类的活动领域第一次变迁是从陆地扩展到海洋,促发了产业革命,把人类带向了蒸汽机时代;
当人类活动的领域继续 扩大到大气层实现了第二次变迁后,交通发达通讯流畅把人类引向了高度发达的信息化时代。当人类活动领域扩大到宇宙空间后,人类将开始利用和开发空间蕴藏的极其丰富的资源,并使人类能利用整个宇宙来解决社会发展问题—-这势必带来一场新的革命,势必会促进人类社会各个领域的长足进步,势必会极大的解放和发展生产力!
第一次变迁,我们还在“天朝上国”的梦幻中男耕女织;第二次变迁,我们还在忙碌着为实现温饱;今天,面对着这晨晖中的第三次变迁,强盛的中国,不容错过!
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