人類如何開發月球

○駱昌芹

月球，既美麗又神秘。隨著近代航天技術的飛速發展，1969 年7 月20 日，三名美國宇航員乘坐阿波羅11 號宇宙飛船，首次登上了這顆以前人類可望而不可及的星球，從而揭開了人類認識月球的新篇章。今天，科學家抬頭望明月，低頭思索的正是怎樣去開發月球，讓月球為人類造福。

月球發電站

長期以來，人們就夢想著到太空去采集太陽能，將它轉換成電力，再傳送到地面上，以解決人類面臨的能源危機。空間采集太陽能具有無可比擬的優越性：太空沒有云層和雨霧，不分晝夜和四季，日照充足且穩定，在高真空、微重力的太空環境中，對發電設施的強度要求也比較低。

今天，隨著空間技術的進步，科學家已有可能利用裝在同步衛星上的太陽能電池來采集空間太陽能，再將所得電能轉換成波長極短的微波，向地面傳送（實驗表明，微波穿越大氣層時的能量損失僅2%）。20 世紀90 年代，美國科學家曾建議，可以將空間太陽能電站建到地球天然的衛星——月球上。雖然月球對地平均距離達38 萬千米，相當于同步衛星對地距離的10.7 倍，但月面幅員遼闊（總面積達3 800萬平方千米），可供大量鋪設太陽能電池板，而這些電池板以及電站其他設備可以由航天飛機分批運往月球，再就地組裝。

科學家計劃在月球表面開辟12 塊場地，每塊場地的面積相當于10 萬個足球場之和，上面鋪滿太陽能電池板。它們獲得的電能先轉換成微波束，通過巨大的微波發射天線，向地面傳送；地面站的微波接收天線收到后，再將它轉換成民用電，供用戶使用。為了防止高強度的微波輻射傷害人體健康，科學家也考慮了萬無一失的安全措施：借助先進的自控技術確保微波束嚴格對準地面接收天線場，其泄漏量每平方厘米不超過10 毫瓦（即微波爐的國際安全標準）。至于過往的飛機，由于金屬機殼能阻擋微波透過，且飛機飛越微波束的時間極為短促，所以也是安全的。

為了月球發電站的建造和日常維護，大約需要4 000 名宇航員輪流到月球上工作，全部費用估計高達上萬億美元。但一旦建成啟用，20 年內就能取得經濟效益。

月球天文臺

20 世紀30 年代，美國青年無線電工程師卡爾·央斯基在研究無線電通信中夾雜的各種干擾信號時，收到一種來自太空的射電信號。這一偶然的發現為人類打開宇宙奧秘之門提供了一把鑰匙，它促使科學家們競相研究射電天文望遠鏡，通過接收天體輻射的電信號來觀測宇宙。

然而，由于受到地球大氣層、云霧、塵埃的遮擋，以及地表空間各種無線電波的干擾，光學望遠鏡和射電天文望遠鏡的視野和分辨力都大打折扣。為此，科學家嘗試將天文望遠鏡搬到大氣層外面的太空中去。美國就先后發射了多顆天文觀測衛星，如γ 射線天文臺、X 射線天文臺、軌道太陽觀測臺等。1990 年4 月，美國又發射了10 噸重的哈勃空間望遠鏡。這座望遠鏡雖因設計不善而故障頻發，但還是觀測和發現了不少新的天文現象。在1994 年7月彗星撞擊木星之時，它拍攝了許多珍貴照片。

天文學家認為，如果將天文望遠鏡搬上月球，一定能進一步開拓人類觀測宇宙的視野。在沒有大氣層阻擋的月球上，如安裝一臺先進的光學望遠鏡，其分辨力將是哈勃太空望遠鏡的10 萬倍以上。如果用它觀測地球表面，能區分一枚硬幣是正面還是反面。月球上，各種無線電干擾信號大為降低，同時還能免除地球顫動的影響，這將使射電望遠鏡觀測到的圖像清晰度和分辨力大大提高。

因為月球自轉一周和它繞地球公轉一周所需的時間相等（均為27.3 日），所以月球永遠以同一面對著地球。它的背面因為有巖體的遮掩，幾乎不受來自地球的無線電干擾，因此科學家認為，在月球上設置天文望遠鏡，地點最好選擇在月球背面。

美國天文學家打算在月球上建立一臺先進的射電望遠鏡。月球天文臺的建成，必將使科學家在探索宇宙奧秘、研究天體演化及追尋生命起源等領域邁出嶄新的一步。

月球太空城

月球不僅美麗，而且富饒。現已查明，月球上蘊藏著大量狀如鐵塊的礦石，它含有鐵、鎳、鈦等多種金屬。月球上的火成巖是提取鋁、硅和氧的良好原料。我們知道，有了玻璃、巖石和金屬，就有了制造太陽能電池板及電站設施的原料。這也意味著在月球上建造空間發電站有可能就地取材，不必萬里迢迢從地球空運。為了開采這些礦產，科學家已設計成功月球采礦機、月球挖掘機，不久將送上月球。

月球表面是一個高真空、超潔凈、微重力的世界，在這種特殊的太空環境里，人們能生產出地球上不能生產的工業品，如高均勻度的特種合金、高純度的晶體材料及高效優質藥品等。所以，科學家還準備在月球上建造太空金屬冶煉廠和制藥廠。令人興奮的是，建廠所需的建筑材料及礦石原料也基本上都可由月球自給自足，因而能省去昂貴的太空運輸費用。

當然，月球工廠建成后，工作人員的生活設施也是必不可少的。科學家正在構思建造集工作、生活、娛樂于一體的“月球太空城”。這座月球太空城不僅將成為人類新的工業中心和科研基地，還將成為未來人類太空旅游的勝地。

目前，美國及歐洲的科學家正在擬訂向月球移民的計劃。第一批是10 多人的先遣隊，先在月球上建立臨時性基地，進行采礦和冶煉試驗；之后登月移民將增至100人，在月球上建立中小型基地；整個計劃的最終目標是在月球上建立起可接納1 000名地球移民的“空中之城”。

未來月球將會成為人類的第二故鄉。到那時，你也許有幸成為登月移民，那你就會在月球上健步如飛。如果你穿上特別的帶翼鳥型服裝，還可以飛來飛去，這是多么令人神往的事啊！