人类探索月球的历史
一系列科学考察使人类对月球的认识更加全面和深入。
宇航员放在月球上的地震仪记录显示,月球和地球一样,有一个40-60公里厚的外壳。这一数据是在风暴洋和弗拉莫罗等地区测得的。月壳下面是月帘。月幕大致分为三层。月球上地幔厚约240公里,主要由沉积在古代“岩浆海”中的重物质组成。中月地幔长达480多公里,很可能还存在混沌时代形成原始月球的“胚胎物质”。上面两层是实心的,但是是塑料的。月球内部地幔处于局部熔融状态。月球的中心部分是月核,其温度约为1000摄氏度,远没有地核热(地核温度为5000-6000摄氏度)。月核很可能是熔融的,可能由低熔点的硫铁物质组成。对月球的探测还发现,月球的质量分布是不均匀的,月球附近有几个重力异常区。
阿波罗科学实验站安装了先进的月球地震仪器。经过探测,月球上也有月震,但月震的次数比地震少得多,释放的能量也远小于地震。月震很弱,最大月震1-2。除了陨石撞击引起的震动,当月球离地球最近或最远时,由于地球的作用,经常会发生月震。
许多国家的科学家共同对宇航员带回的月球岩石样本进行了各种项目。通过实验室分析得出结论:月球岩石中已发现近60种矿物,其中6种在地面尚未发现;地球上所有的化学元素都存在于月球岩石和月球土壤中。月球上尚未发现有生命力的有机物,也没有远古微生物的证据;一些月岩中有微弱的剩磁;月球样本中有很多太阳活动的痕迹;根据样本的同位素分析,推断月球年龄约为46亿年。在大部分被月球尘埃和碎片覆盖的月球表面,宇航员看到了形状和大小不同的岩石,还发现了一些散落在月球表面的闪亮的玻璃材料。月球尘埃的厚度因地而异,薄的地方几厘米,厚的地方5、6米。
到达月球的宇航员在黑暗的月亮天空中看到了又大又亮的地球。月球探测器还在月球空间拍摄了地球和绕月团队的照片。月球上的地球光比地球上的月光亮8倍以上。
自20世纪50年代以来,人类对月球的探索成果已经远远超过了几个世纪以来的地面观测。“阿波罗”登月的成功是人类科学的结晶,开创了人类认识月球的新时代。随着科技的发展,人类将有可能建立沿着月球轨道飞行的实验室,巨大的天文望远镜也将从月球上没有空气的空间观测天空;人类也可能以月球为立足点,向遥远的星球出发。
人类飞入太空的梦想至少在几千年前就已经被文字记录下来了。在中国古代,敦煌莫高窟有“嫦娥奔月”和“飞天”图案等美丽传说。西方航天界认为,中国明代的万家户是最早尝试用火箭飞行的人,并将月球上的一个陨石坑命名为“万家户”,以示纪念。
19世纪中叶,一部法国小说《从地球到月球》激励了几乎所有现代太空先驱,但人类对太空的无限遐想却始终停留在小说层面。20世纪,人们心目中的空间科学概念逐渐形成,世界各国都活跃着一大批航天先驱。
19211 2月,“现代火箭之父”罗伯特·戈达德研制出人类历史上第一台液体火箭发动机。然而,戈达德的研究遇到了很多困难:缺乏科研经费,挑剔的媒体嘲笑他不懂高中物理常识,还嘲笑他整天幻想自己是“月球人”。但是戈达德没有被这些困难所动摇。经过20年默默无闻的努力,他终于得到了回报。1941年1月,新发动机火箭可以达到2000米以上的高度,载重447公斤,显示了现代火箭的雏形。
二战后,美国和苏联开始在太空领域展开激烈竞争。1957,10年10月4日晚,一枚载有世界上第一颗人造地球卫星“普特尼克L”的火箭在苏联拜科努尔航天发射场成功发射,标志着人类航天时代的真正到来。
但当时的载人航天非常危险,安全指数只有50%。在苏联首次载人航天旅行的前一年,载人飞船的6次试验发射中,有3次以悲剧收场:一次因为定位系统故障未能返回地球;一旦它在发射时爆炸;另一次是在执行任务返回时,与大气层发生剧烈摩擦,导致飞船起火。
正是这些不成功的案例,使苏联未能确定其首次太空旅行的日期。最初确定邦达连科是苏联第一个飞上太空的宇航员。不幸的是,1961年3月23日,邦达连科在紧张的训练中机舱起火,他因严重烧伤而死亡,成为太空史上第一位遇难的宇航员。
1961 4月12日,首次载人航天发射即将开始。当时谁也没有把握这次能成功。在苏联,有人建议由尚未生育的宇航员戈尔季托夫来执行这次任务。当时负责载人航天研究的苏联航天专家谢尔盖·科洛列夫坚持选择更有经验的尤里·加加林,尽管他是两个孩子的父亲。飞行前,科洛列夫安慰加加林说:“尤拉,不要紧张。无论你在哪里着陆,我们都会找到你。”
这丝毫没有降低加加林108分钟太空之旅的危险性:飞船气密传感器失灵,发射前几分钟舱口盖上的32个螺栓不得不重新拧紧;通讯线路一度中断,一个表示飞船坠毁的数字“3”跳了出来;第三级火箭分离后,航天器急剧旋转;返航时,宇宙飞船疯狂地翻滚.....然而,加加林进行了营救,奇迹般地完成了人类首次太空旅行。
苏联成功发射第一颗人造地球卫星,并将第一位太空使者送入太空,极大地刺激了美国。为了打破苏联的太空优势,1961 5月25日,美国总统肯尼迪批准了美国国家航空航天局的“阿波罗登月计划”,并在国会表示,美国将在十年内把人送上月球。
这对美国来说非常困难,因为当时美国还没有把人送上太空。为了解决许多技术难题,美国动用了几乎所有的资源。来自美国和其他80个国家的20,000多家公司以及200多所大学参与了阿波罗计划。据估计,有近654.38+00万人直接或间接参与了登月计划。
但是,即使投入如此巨大,载人登月的技术还是比较落后:通讯导航系统比现在的手机还慢,宇航员在紧急情况下根本联系不上地面,只能自己解决;人只能吃“牙膏饭”;飞船的防震系统和防辐射系统不够完善,宇航员在太空中极有可能受到各种射线的毒害;微重力的问题还没有完全解决,宇航员极有可能出现肌肉萎缩和骨骼硬化,等等。
通过不断总结经验,1969年7月21日格林尼治时间12: 56,美国宇航员阿姆斯特朗走出阿波罗11登月舱,终于在月球上印下了人类的第一个脚印,迈出了“人类的一大步”。至此,人类探索太空的旅程翻开了新的一页。
由于载人航天工程的复杂性,决定了它必然是一项充满风险和挑战的事业。自邦达连科以来,已有22名宇航员献出了宝贵的生命。然而,人类在探索太空的旅程中永远不会停下脚步,与探险者相遇必将是一个辉煌的未来。