人类为什么要探测月球

导读：重返月球，建立永久基地，是人类开发太空资源，拓展生存空间至关重要的第一步。通过这一系统工程，人类将学会如何“离开地球家园”，在月球建立类似南极站的永久研究站，在地球以外空间生产产品和发展工业，建设能够自给自足的地外家园

人类为什么要登月，为什么要探测月球？

要回答这样的问题，首先便要明白，登月为的是什么，探测月球有什么用。

1：5的产出突显巨大效益

月球探测是人类进行太阳系探测的历史性开端，大大促进了人类对月球、地球和太阳系的认识，带动了一系列基础科学的创新，促进了一系列应用科学的新发展。

月球探测，尤其是载人登月是人类迈出地球摇篮的第一步，是整个人类历史进程的里程碑。人类在宇宙空间展示的智慧创举、超强能力和攀登精神，是人类开拓进取、求实创新的光辉范例，增强了人类探索宇宙、建设好地球家园的信心。

月球探测便成为人类历史和科学技术发展史上划时代的标志性事件。

第一次月球探测高潮最主要的推动力，是冷战和空间霸权争夺的政治需求。美国与前苏联正是通过月球探测，建立和完善了庞大的航天工业和技术体系；有力地带动和促进了一系列科学技术的快速发展；月球探测技术在军事和民用领域得到延伸、推广和二次开发，形成了一大批高科技工业群体，包括微电子，计算机遥感、遥测遥控，微波雷达，红外与激光，超低温、超高温和超高真空技术以及冶金，化工，机械，电子视听声像和信息传递等，产生了显著的社会经济效益。

据不完全统计，从阿波罗计划派生出了大约3000多应用技术成果，登月后短短几年内，这些应用技术就取得了巨大的效益——登月计划中每投入1美元就可获得4－5美元的产出。

探测月球成果不断

发生在几十年前的人类第一次探月高潮，就取得了巨大成果。

人类通过对月球的探测，获得了极其丰富的数据，对月球的形状、大小、轨道参数、近月空间环境、月球结构与特征、月球的岩石类型与化学组成、月球的资源与能源、月球的内部结构与演化历史等研究取得了一系列突破性进展，对月球的起源和地月系统的相互作用与影响获了新的认识，主要表现在以下几个方面：

1、 精确测定了月球的形状、大小和运行轨道。

2、探明了月球表面是超高真空，基本没有大气，而火星表面有非常稀薄的大气，相当于地球表面40公里高度的大气密度。所以说天体表面的气体密度决定于它的质量，行星的质量愈小，对气体的俘获能力愈小，行星大气层愈稀薄。

3、月球表面的主要地形单元为月海盆地、月陆和撞击坑。月球挡住了很多小天体砸向地球，自己却被砸的千疮百孔，为保卫地球起了很重要的作用。

4、月球表面由岩石碎屑和尘埃组成的风化层（月壤）所覆盖，它是在月球地质历史时期由无数陨石撞击所形成。由于月壤长期接受太阳－宇宙线的辐射，因而储存了独特的太阳辐射历史，完整地记录了4010亿年太阳活动的历史。这对了解地球上气候的变化是非常重要的。

5、月球表面没有水体，月球的地质演化历史中也没有或只有极微量的水参与。月球的永久阴影区可能存在水冰。

6、月球上没有生命，没有活动的有机体、化石或有机体固有的有机化合物。大量的测试表明所有月球品中没有生命存在的证据，它不含有活动的有机体，本身亦不含有机化合物。

有一块石头引起了全世界的争论，这块石头是1984年在南极找到的，是从火星上掉下来的一块石头，石头里有一些奇怪的小虫子形状的“化石”，美国宣布是细菌化石，因此说火星上曾经发育过细菌，曾经存在过生命。这是36亿年前的石头，也就是说假如36亿年前火星上有生命，它的生命的水平是细菌。

那时地球的生命水平也是细菌，也可以说那时地球上的细菌一直发展到现在生机勃勃的生物圈和人类。

火星上的生命为什么得不到繁衍？火星上生命起源的环境与过程是怎样的？是火星的生命带给了地球还是地球的生命带给了火星?或者地球和火星各自产生过生命？这些问题仍是未解之谜。

7、月球和地球在成因上是相互联系的，它们都是由相同的物质“原料”（元素）以不同的比例“混合”形成的。

8、月球在总体形态上有轻微的不对称现象，这可能是地球重力影响的结果。

9、现在的月球是一个古老的、“僵死”的星体。

月球在46亿年前形成，和地球是同龄，所有太阳系的天体都是那个时候形成的。月球的主要内部能量已于31亿年以前接近释放殆尽。地球还要有45亿年的生命，那个时候将是什么景象？现在的月球给了我们一个示范，那时的地球的内部就像现在的月球一样。当然太阳的生命将更长，地球的表面仍然是很繁荣的，这跟地球内部的能源没有太大关系。

月球起源理论的四种假说

根据对月球各类岩石的成份、结构与形成年龄研究，月球演化历史的重大事件可归纳为以下几个阶段。

(a)、月球的形成年龄约45.6亿年。

(b)、月球形成后曾发生过较大规模的岩浆事件，通过岩浆的熔离过程和内部物质调整，于41亿年前形成了斜长岩壳、月幔和月核。

(c)、在40~39亿年前，月球曾遭受到小天体的剧烈撞击，形成广泛分布的月海盆地，称为雨海事件。

(d)、月海泛滥事件，在39~31.5亿年前，月球发生过多次剧烈的玄武岩浆喷发事件，大量玄武岩充填了月海，厚度达0.5~2.5km.

(e)、31.5亿年以来，月球内部的能源逐渐枯竭，再也没有发生大规模的岩浆火山活动与月震，但小天体的撞击仍然不断发生，形成具有辐射纹及重叠的撞击坑，使月面斑驳陆离、千疮百孔。

月球起源的理论主要有四种假说：（a）捕获说；（b）共振潮汐分裂说;（c）双星说;（d）大碰撞分裂说。

近年来，“大碰撞分裂说”获得了大量的证据及大多数学者的支持。

总之，现在的月球是一个古老的、“僵死”的星体。月球的内部能量已近于衰竭，月震和表面热流均极小。月球的“地质时钟”停滞在31亿年之前，这对研究地球早期演化历史具有重要意义。

火星是一个老态龙钟接近死亡的天体，而地球仍然是生机勃勃的、壮年期的天体。这也和质量有关，质量越大，内部储存的能量及产生的能量也越多，所以维持的生命会更长。这跟恒星相反，恒星是质量越大生命越短。

学会如何离开地球家园

1994年始，人类开始重返月球。

重返月球，建立永久基地，是人类开发太空资源，拓展生存空间至关重要的第一步。通过这一系统工程，人类可以学会如何“离开地球家园”，建立像南极站类型的永久研究站，在地球以外空间生产产品和发展工业，建设能够自给自足的地外家园。

重返月球是空间科学技术发展的需求，20世纪60~70年代的探月工程证实，空间探测是一个具有极高产出率的项目，它实现的真正价值往往远远高于工程本身。月球探测可以成为科学和技术的“孵化器”。

重返月球是空间探测发展的必然，月球将是人类长期进行深空探测的前哨站和转运站，随着技术的不断成熟，可以在月球基地上建设空间加“油”站和发射场。月球是一个庞大的“太空实验室”，可开展一系列天文学、空间科学、近代物理学、生物工程学等的研究，研制和生产一系列特殊生物制品和特殊材料。

重返月球是空间军事活动发展的需求，月球将被用作对地球监视的基地，是实现制“天”权的重要步骤。

月球蕴藏有丰富的矿产资源和能源，可为人类社会可持续发展提供资源储备，这一因素可能是重返月球最主要的原动力。

新世纪初月球探测之趋势

进入新世纪，人类探测月球将主要侧重于月球能源资源的全球分布与利用；月球矿产资源的全球分布和利用；月球特殊空间环境资源（超高真空、无大气活动、无磁场、地质构造稳定、弱重力、超洁净）的开发利用，建立月球天文台，建立特殊生物制品和特种新型生产基地，建立基础科学实验室等；建立月球长期居留基地并利用月球进行深空探测的方案正逐步实施。

月球上可利用的能源主要有太阳能和核聚变燃料，月球将为人类社会提供长期、稳定、

廉价和洁净的核聚变燃料月球的金属矿产资源也将是地球资源的重要储备和支撑。

此外，由于月球几乎没有大气层，没有大气热传导，没有全球性的磁场，故地质构造极其稳定。自距今31亿年以来，月球没发生过显著的火山活动和构造运动，因此，月球的“地质时钟”停滞在31亿年之前，至今仍保留了其早期形成时的历史状况；月球表面还具有高洁净、弱重力的特征。月球表面这种特殊的空间环境恰恰是可以利用的。

上述所有这些特征，在地球上都无法达到。因此，在月球表面建立月基天文观测研究基地，技术要求可能比哈勃太空望远镜更低。

月球上的天文观测站是月球基地的重要组成部分，它不仅可以对太阳系、银河系天体和星际空间进行观测研究，而且是进行太阳物理学、天体物理学、重力波物理学、中微子物理学观测和实验最有吸引力的场所。在月面建立月基对地监测站，可以对地面的气候变化、生态演化、环境污染和各种自然灾害进行高精度的观察和监测，为人类的可持续发展做出贡献。

月球是地球唯一的天然卫星，是人类唯一的、庞大而稳固的“天然空间站”，是人类进军太阳系、开展深空探测的前哨阵地和转运站。

在月球上建立永久性“地球村”，是人类向外层空间发展的第一个目标，也是最关键的一步，而重返月球计划旨在建设一个具有生命保障系统的受控生态环境的月球基地，进行月面建筑、运输、采矿、材料加工和各项科学研究，为将来建设适于人类居住的月球村进行科研和技术准备，使月球最终成为一个庞大、稳固而功能齐全的“天然空间站”，成为人类共有科学实验室和开展深空探测的研究试验基地、前哨阵地与物资运转站。

因此月表与月球的空间环境具有巨大的利用前景。

可以看出，月球的矿产资源、能源资源和特殊环境资源将对人类社会的可持续发展发挥长期稳定的支撑作用，地－月系不仅是一个统一的自然体系，在人类社会的可持续发展方面，也将构成一个统一的整体。

（摘自中国工程院院士、中国探月首席科学家欧阳自远在中国科协学术年会上的演讲）

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