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嫦娥與玉兔的奔月之旅

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“小時(shí)不識月,呼作白玉盤。又疑 瑤臺鏡,飛在青云端……”詩仙李白《古朗月行》中的描述想必是很多人小時(shí)候?qū)υ铝恋拿篮糜∠?。作為茫茫夜空中那最熟悉、最醒人眼目的天體,不禁讓人充滿向往。

1969年7月16日,美國三位宇航員尼爾?奧爾登?阿姆斯特朗、巴茲?奧爾德林、邁克爾?柯林斯駕駛著阿波羅11號宇宙飛船,跨過38萬公里的征程,承載著全人類的夢想踏上了月球表面。

而在2004年1月,中國正式開展月球探測工程,并給其取了一個(gè)充滿文化色彩和浪漫色彩的名字一一“嫦娥工程”。嫦娥工程分為無人月球探測、載人登月和建立月球基地三個(gè)階段。第一階段確定了“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略規(guī)劃,隨著嫦娥五號的成功返回,已全部完成。

月球真面貌

月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,目前推測月球成形于45億年前,在地球形成后不久。關(guān)于月球的起源眾說風(fēng)云,當(dāng)今有眾多事實(shí)證據(jù)支持的說法是“大碰撞起源說”,即月球由地球與火星般大小的天體“忒伊亞”之間一次巨大撞擊所產(chǎn)生的碎片聚集而成。

其實(shí)月球上根本沒有神話里的嫦娥,也沒有那顆巨大的桂樹,更不用說什么瓊樓玉宇。月球正面大量分布著由火山噴出的玄武巖熔巖流充填的巨大撞擊坑,形成了廣闊的平原,稱為“月?!保@個(gè)“?!?里面沒有一滴水。

月球是天空中除了太陽最亮的天體,夜晚的月亮總是呈現(xiàn)皎潔的白色,但是月球?qū)嶋H上不會發(fā)光,只會發(fā)射太陽的光,并且隨著日月間角距離和地月間距離的改變,月球的亮度也在不斷變化。

在神話傳說里,月球被稱為“廣寒宮”,但是月球表面的溫度可不僅僅是寒冷。月球表面沒有大氣,再加上表面物質(zhì)的熱容量和導(dǎo)熱率很低,導(dǎo)致了月球表面晝夜溫差很大。白天月球表面在陽光垂直照射的地方溫度高達(dá)127℃,而夜晚其表面溫度可低到-183℃。

月球?qū)毑?/strong> -3

2020年12月17日,嫦娥五號返回艙在內(nèi)蒙古順利著陸,這一趟月球之旅可謂滿載而歸。本次任務(wù)嫦娥五號共計(jì)帶回1731克月壤樣品,在后續(xù)研究中,測量月壤樣品中的氦-3含量是非常重要的一個(gè)項(xiàng)目。

氦-3是氦元素的一種同位素,氦在球上十分稀有,且地球的氦多以氦-4形式存在,而氦-3的含量僅僅是氦-4的百萬分之一,是稀有中的極度稀有。月球表面的氦-3來自太陽的熱核反應(yīng),但與地球不同的是,月球表面并不像地球那樣有大氣層和地磁場的存在,因此無法屏蔽來自太陽中的大部分物質(zhì)。氦-3沉積在月球表面的鈦鐵礦中,這種礦物在月壤成分中占比約10%,初步估計(jì)月球上的氦-3總儲量在數(shù)萬噸到上百萬噸。

氦-3可以作為核聚變材料,在釋放大量能量的同時(shí),與其他核聚變相比,釋放的放射線比較少,算是較為“純凈”的核聚變反應(yīng)。如果將月球上的氦-3全部用于核聚變,其產(chǎn)生的能量估計(jì)能夠人類用上千年。但是由于目前人類科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)水平有限,如此利用氦-3只是美好幻想。

“玉兔”歷險(xiǎn)記

嫦娥三號和嫦娥四號分別搭載了玉兔號和玉兔二號月球車,兩輛月球車在任務(wù)完成過程中都展現(xiàn)出了優(yōu)秀能力。2016年7月,玉兔號 月球車超額完成任務(wù),停止工作。玉兔號預(yù)期服役3個(gè)月,超長服役兩年之多。而玉兔二號已在月球出差4年,至今還在崗工作。這些時(shí)間直接明了地表現(xiàn)了中國制造月球車的高水平、高質(zhì)量。

玉兔號作為我國首輛月球車,雖然經(jīng)歷了多次故障,但是借助機(jī)械手、全景相機(jī)、測月雷達(dá)等儀器高精度地完成了月壤探測、巡視探測任務(wù)。其所探測到的地質(zhì)資料和相關(guān)科研成果發(fā)布在了世界頂級科學(xué)期刊《科學(xué)》上,也是自中國探月工程實(shí)施以來,首次在國際頂級學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表科學(xué)成果。

玉兔二號則是在平時(shí)看不到的月球背面進(jìn)行工作,相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)其攜帶的探月雷達(dá)首次揭示了月球背面著陸區(qū)域地下40米深度內(nèi)的地質(zhì)分層結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)地下物質(zhì)由低損耗的月壤物質(zhì)和大小不同的大量石塊組成。這一研究成果對于了解撞擊過程對月表的改造、火山活動規(guī)模與歷史等具有非常重要的意義。后來玉兔二號更是第一次在月球表面撞擊坑內(nèi)發(fā)現(xiàn)了原本不屬于月球的特殊殘留物。

2022年1月6日接近午夜時(shí)刻,玉兔二號月球車行駛里程突破1000米,達(dá)到1003.9米。目前處于第38月晝工作期,工況正常。讓我們期待有更驚喜的發(fā)現(xiàn)等著玉兔二號去探索。

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,人類重返月球的熱潮興起,新一代月球車也將出現(xiàn)。

從嫦娥一號升空,到嫦娥五號攜月壤返回,中國人一步步將“上九天攬?jiān)隆钡纳裨捵優(yōu)楝F(xiàn)實(shí)。相信未來中國航天人會把自己的腳印留在月球表面,一顆顆探測器將承載著中國人的夢想奔向月球。

神奇的潮汐現(xiàn)象

潮汐是海水周期性漲落現(xiàn)象,因白天為朝,夜晚為夕,所以把白天出現(xiàn)的海水漲落稱為“潮”,夜晚出現(xiàn)的海水漲落稱為“汐”。引起海水漲落的引潮力,雖然起因是太陽和月球的引力,但又不是太陽和月球的絕對引力,而是被吸引海水所受到的引力和地心所受到的引力之差。

潮汐的變化影響著人們的生產(chǎn)生活。在我國沿海分布著許多海洋站,這些海洋站隨時(shí)記錄著當(dāng)?shù)爻毕那闆r,并且將這些信息傳達(dá)到國家海洋信息中心,根據(jù)這些信息進(jìn)行分析、計(jì)算,制作出我國及世界各地主要港口潮汐時(shí)刻表,為航海、海上捕魚、養(yǎng)殖、海洋工程等活動做好保障。

潮汐中還蘊(yùn)藏著巨大能量,潮汐發(fā)電就是靠潮汐的落差來實(shí)現(xiàn)的,目前,我國建成了十多座潮汐電站。潮汐電站既不浪費(fèi)能源,也不污染環(huán)境,創(chuàng)造了巨大利益。

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評論
東明集董玉霞
少師級
作為茫茫夜空中那最熟悉、最醒人眼目的天體,不禁讓人充滿向往。
2023-12-27
河南蒙旗科普人
學(xué)士級
致敬
2023-11-15
飛馬騰空
大學(xué)士級
2023-11-15