书城童书《太空宇航知识篇》(一)
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第5章 攀登月球(3)

9个月后,“阿波罗12号”又降落于月面风暴洋东南部,它离当年“勘测者3号”在1967年4月19日的着陆点只有180米。所以两名宇航员还从这个旧探测器中拆下了一架照相机——后来,从它中间培养出了地面上的细菌。这说明地球上的某些细菌,在月球严酷的自然条件下,至少能存活两年多时间。它还制造了一次人造陨星撞击月球的试验,引起了持续时间达55分钟的一次“月震”。

“阿波罗”计划造就了24个“月球人”,24人次到广寒宫作了客,其中12人踏上了月面。同时还把四辆“月球车”运上了月面。

其中“阿波罗”15、16号在环月轨道上还各发射了一颗“人造月球卫星”。17号的宇航员则在月面上挖了三口深约3米的“井”(当然是不会有水渗出来的干井)。12个宇航员一共做了几十项科学实验与勘测,拍摄了15000多张清晰的月球近距照片和长达12千米的电影胶卷,带回了380千克月岩和大量的月壤,取得了极其丰硕的成果。而且,许多登月尖端技术已被移植到工农业及医疗中,取得了巨大的经济效益。

漫步月球

世事沧桑,人生百态。如果说,宇航员是万里挑一的精英,那么12个登月者应是真正的“人上人”了。他们在月面上无畏的精神,坚韧的毅力,无穷的智慧,辛勤的工作都给人们留下了极为深刻的印象。当他们从月宫凯旋而归时,都受到了国宾般的隆重接待,但在鲜花和荣誉面前,12个人却走着不同的道路。

在月面上留下第一个人类足迹的尼尔·阿姆斯特朗自幼聪颖好学,在中学时代便为因病临时缺课的老师代课,后成为出色的飞行员。但他一贯淡泊名利,尽管在几次太空旅行中他临危不惧,有化险为夷的天赋,但他一直十分自谦,总说自己是“一个平常得不能再平常的人”,并“希望大家早早忘掉我”。登月之后即辞职隐居在俄亥俄州一个小城镇的郊外,平时过着陶渊明式的田园生活,只有在总统特邀时才偶露一面。1986年“挑战者”惨祸之后,他应里根之邀参加了调查工作。现在他仍在自己的农场中过着平静的生活。

与他一起登月的艾德温·奥尔德林虽然早期经历与他相仿,但“漫步月球第二人”的荣誉却反而成了他的精神负担,他的空军上校父亲也一直为迟19分钟而耿耿于怀。奥尔德林为此苦恼不已,一度被送入空军医院的精神病房,妻子因而离他而去,第二次婚姻也因他酗酒而破裂。直到1980年50岁时,才在医生及朋友的劝导下戒了酒,并第3次结婚,现在夫妇俩安居加利福尼亚,他也开始振作起来,出版了两本著作和一部科幻小说,并在为将来的“太空旅游”而奔波。回顾往事,他无限感叹:“当年传媒过分的渲染,使我们一夜间变成了伟大人物,这使我晕头转向无法适应,现在我已明白,自己只是一个普通的人。”

先后6次进入太空的约翰·扬是登月者中唯一仍在航天局工作的专职科学家,并已任技术总监之要职。他第一次上天时年仅35岁,登月是他的第4次太空之旅,尽管称“阿波罗16”是“迄今最成功的宇宙飞行”,其实也是事故连连、险象环生:先是扯断了一根电缆,使一些科学实验仪器无法运作,接着绕月运行母船上的摄影设备出了故障,而回到母船后,又有一个电闸出了毛病,使原定的月震试验难以为继……他的第5次宇航即是世界上航天飞机的处女航,他作为指令长“开辟了航天新纪元”。至今仅有一人平了他的6次记录。

地质学家哈里逊·施密特走的从政之路,一度当上了新墨西哥州共和党的参议员,现在虽早已下台,但仍在从事科技和政治方面的咨询工作。艾伦·比恩却成了一位艺术家,他现在已是世界上唯一的从月球上归来、专门以月球为题材作画的画家,并决心在10~15年内创作出200幅作品,据说因他的画上涂有“原始月尘”,所以售价都在5万美元以上。

最后离开月球的尤金·塞尔南,从月球归来后先是在一家石油公司供职,但老板需要的是用他登月的传奇般经历来招引生意,而漠视他的才能,甚至有位富商要塞尔南为他的轻型卡车题写“宇航牌汽车”……受不了市侩之气的塞尔南终于拂袖而去。他现在是休斯顿航天咨询公司的董事长,并经常在电视中作太空活动的评论讲解,并成为美国广播公司中最受欢迎的人员之一。他多次强调“作为最后一个登月人的荣誉,我希望尽早地被人取而代之”

1994年10月,他应邀到上海参加“我们的太空时代展览”。对于中国人民的真诚和热情他极为感动,他说:“人是上帝创造的奇迹,而世界的奇迹将由人类自己来创造。”

登月者中有2人则莫名其妙地成了忠实的宗教信徒,更有一人还因失足被航天局除名处理。

说来难以置信的是,轰轰烈烈的登月壮举,登月者的津贴少得可怜,每天只有区区27美元,还得从中扣去伙食费22.5美元(因他们有原来的工资),这与他们的名声形成了强烈的反差。戴维·斯科特就在这考验前把握不住自己。他的航天资历与阿姆斯特朗相当,当年他们二人就一起驾驭“双子8号”作了首次宇宙飞行,1969年他又作为“阿波罗9号”的3人之一,在地球周围对登月舱进行性能测试,1971年的登月是他第3次太空活动。他事先印制了398个首日封,上面绘有“阿波罗”登月飞船、登月舱的图案,还一一贴上了与此活动相关的纪念邮票。在登月时他把它们带上了月球,8月7日回到打捞船后又逐个加盖了特殊的邮戳,这样,这些特制的首日封马上身价百倍,变成了罕见的“太空首日封”。斯科特还奇货可居,把它的价格抬到2000美元一枚!可是不久便东窗事发,他“偷鸡不着反蚀把米”,被弄得声名狼藉……后来几经周折才在一家规模不大的太空运输咨询公司谋得了一个职位。

故事还有不少,但我们从中已可得到不少教益,学会如何对待工作、如何对待荣誉。

建立永久基地

到21世纪初,人类将重返月球,并在那里建立永久基地。人要到月球上去干什么?

首先要建立月球发电站。地球上的能源日渐枯竭,自然就想到在月球上建立太阳能电站为地球所用,科学家设想,在月面上安装数以千计的太阳能电池阵,收集太阳能转化成电能,并以微波形式送回地球。月球发电有许多优点,它不受天气和季节变化的影响,而且费用低,安全可靠,几乎是取之不尽、用之不竭。

其次要建立月球天文台。月球上引力小,加上没有大气的遮挡,十分有利于架设巨型望远镜。帮助人类更好地研究遥远星系的秘密。

建立月球工业和开采无公害的核原料,是月球永久基地的重要工作。高真空和低重力,使月球工厂能生产出许多地球上不能或难以制造出的高性能材料。月球土壤里有大量的核原料——氦3,它是一种核聚变最理想的燃料,用它发电,不会造成环境的污染。

最后要把月球变成宇宙航行的中转站。从月球上向其他星球发射探测器和宇宙飞船,要比地球上容易得多。近来月球上又发现了水,这不仅可供航天员生活之用,而且用水制造出的液氢和液氧,正是火箭所用的燃料。未来人类远征宇宙之时,月球必然会成为不可多得的跳板和中转站。

到月球上找水

20世纪末,“月球勘探者”在月球上发现了水,这一消息对人类来说就像当年哥伦布发现美洲大陆那样惊喜。

早在1996年,科学家在分析研究1994年“克莱门汀1号”探测器拍摄的1500张月面照片后,产生了争议,因为有一张照片被某些科学家怀疑是月球南极的冰湖照片。

于是,“月球勘探者”探测器带着证实月球是否有水的任务,于1998年1月6日发射升空,并于1月12日顺利进入月球轨道,开始了它的找水探测。在月球上空,“月球勘探者”是怎样找水的呢?

原来,“月球勘探者”携带了一种先进的找水仪器——中子光谱仪。我们知道,水分子是由氢原子和氧原子组成的。中子光谱仪对氢原子特别敏感,再加上月球上几乎没有大气,所以,如果中子光谱仪在空中发现月面有过量氢原子存在,就可以找到水。中子光谱仪找水的本领非常高,它高高在上就可以在1立方米的月球土壤里测出一小杯水的含量。

“月球勘探者”经过7个星期的月面扫描探测后发现,月球两极的盆地的底部存在水。由于那里终年照不到阳光,温度极低,常年在-150℃以下,水都是以固态形态——冰存在。冰的上面还盖有一层几十厘米厚的土层。

那么,月球水是从哪儿来的呢?科学家们认为,月球经常受到彗星的撞击,而彗星的含水量约为30%~80%,彗尾中水蒸气的含水量高达90%。这些外来的水分在月面受到阳光照射而蒸发,而一部分水蒸气在月球两极那些温度极低的盆地底部凝结起来。所以,这些冰不是集中在一起的,而是与尘土混合的冰渣。

景色迷人话月球

皓月当空,人们天天看它,却不知道上面究竟是什么样子。千百年来人们盼望着揭开月球的面纱,看看它真实的模样。

1608年,荷兰一位磨眼镜片的工人发现,把几片经过磨制的玻璃摆在适当的位置上,就可以使远处的景物看起来如在眼前。从此人类有了望远镜。伽利略听到这个消息,立刻联想到遥远的天空能不能用望远镜来观测呢?他凭借自己丰富的物理光学知识,很快就制成了人类第一个天文望远镜。1610年,他把望远镜指向天空,观测的第一个目标就是月亮。“啊!”他惊讶地大叫起来,因为他无论如何也没有想到,人们心目中圣洁无暇的月亮竟会是这个样子。

那想象中应该是平坦光滑的月面上布满了高山和深谷,还有大片大片黑暗的地区。伽利略想,大片黑暗的地区一定是大海。他根据自己的观察画了第一幅月面图,还给两条最明显的山脉起了名字,叫阿尔卑斯山脉和亚平宁山脉;又给两个海起了云海、湿海的名称。他把自己的观测结果公布于世,几乎所有的人都被震动了。

今天我们已经清楚地知道,月球上根本没有水,哪能有海呢?

那些“海”实际上是一些地势比较低的广阔平原。由于科学家们已经习惯称它们为“海”,所以就这样一直延用到今天。在月球的正面,月球海占了半球表面的一半。不仅如此,在今天的月面图上,有些较大的“海”还称为“洋”,较小的“海”称为“湖”或者“沼”,甚至把海伸向高地的部分称为“湾”。这些带“水”字偏旁的名称使滴水全无的月球显得有了一些生气。

月球上的山很特别,一座一座的山像一个一个的碗,每一座山圆圆地围成一圈,称为环形山。环壁就是山,环壁中央围成的低地称为环底。有趣的是,在一些比较大的环形山中间,还有一个或几个中央峰,像锥子似地矗立在环形山中央。月球上的环形山数也数不清。初步统计,直径在一千米以上的就有33,000多个。最大的贝利环形山直径有295千米;另一个克拉维环形山,直径也有230千米。比较大的环形山都是用科学家的名字命名的,最著名的有哥白尼环形山、阿基米德环形山、托勒密环形山、伊巴谷环形山等。此外还有以我国科学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬等的名字命名的环形山。

对环形山形成的原因,人们的说法也很不相同。一种意见认为是火山爆发形成的;另一种意见认为是流星、陨石等小天体猛烈撞击形成的。

“火山爆发说”认为,月球质量小,又没有地球那样的“铁心”,所以它对表面物质的吸引力就小,火山爆发的规模就会很大,因此形成巨大的“火山口”。加之月球上没有空气和水,没有风吹雨打的侵蚀,火山口就可以长期地、原封不动地保持它的原貌。我们地球上的火山爆发也形成过与月球环形山十分相似的火山口,但地球风化现象严重,火山口就逐渐被破坏得看不清了。

“天体撞击说”认为,月球没有空气。在流星、陨石撞击的时候,月球不能保护自己。经过亿万年天体的撞击,月面就成了今天这种“坑坑洼洼”的样子,所以“环形山”又叫“月坑”。我们的地球有大气层保护,小天体进入大气,剧烈的摩擦产生的高温,使多数小天体在空中就被烧毁了,无法落到地面上,所以地球表面没有那么多环形山。

这两种说法都有一定道理。多数科学家的结论是:较大的环形山是火山爆发的遗迹;较小的环形山是天体撞击的结果。

月球概况1609年,意大利科学家伽利略制成了一架简单的望远镜,首先用它来观察月亮,迈出了人类用科学仪器观测天体的第一步。观察结果使伽利略大为惊奇,原来,月亮并不象人们想象的那样洁白无瑕,景色迷人。月亮上有明有暗,瘢痕累累,有些地方还凹凸得十分厉害。

伽利略认为:那些明亮的部分不断改变颜色,一定是山脉;那些总是黑暗的部分,一定是海;他还给月面上这些暗的部分起了海洋的名称,比如“云海”、“湿海”、“(南海”、“冷海”、“风暴洋”等等。

三首多年来,人们继伽利略之后,不断地观测月亮,绘制了许多幅月面图,一张比一张精细。不过,人们在地球上看到的月亮;只是它朝着我们的那张“笑脸”,却始终看不到它的“后脑勺”。直到1959年10月7日,前苏联火箭严月球3号”第一次飞到月亮背面,把它的“后脑勺”照了相回来,这才使我们有可能认识月亮的全貌。原来,月亮的背面也同样荒凉坎坷,山地比正面更多一些。

月亮在太阳系的卫星中虽然不算最大的,但是跟它的主星——地球相比,月亮却是个大卫星。月亮的平均直径3475.8千米,大约相当于地球直径的1/4;它的表面积是3800万平方千米,相当于地球面积的1/14,比我们亚洲的面积稍微小一点;月亮的体积是220亿立方千米,等于地球体积的1/49;月亮的质量是7350亿亿吨,大约等于地球质量的1/81;月亮物质的密度是每立方厘米3.34克,相当地球密度的3/5。这样大比例的卫星,在太阳系里是少有的,月亮和地球简直象是一对行星。

月亮离开我们有多远呢?从月亮到地球的平均距离是384400千米,相当于地球半径的60倍,约等于环绕地球赤道10圈的行程。

月亮绕地球旋转的轨道不是正圆,而是椭圆形的,所以离开我们有远有近:最近的时候只有363300千米,最远的距离是405500千米。如果我们注意观察,可以看出月亮有时候显得木一些、亮一些,离我们最近的时候要:比最远的时候看起来大12%,亮30%。

月亮表画的暗斑,就是伽利略称之为“海”的部分。实际上,月亮上根本没有水,“月海”有名无实,发暗的部分是比周围低洼的广阔平原。最大的“月海”——风暴洋的面积500,万平方于米,比我国面积的一半还要大一些。“月海”共翅个,约占月亮总面积的40%,其余60%发亮的部分被称为“陆”。这里是高地和山脉,峰峦重迭,沟壑纵横。“陆”比“海”平均高出1500米。