【天問天天問】登月不止圓夢 更為投資未來

●愛國教育支援中心的天問一號展示模型(上圖)及嫦娥五號模型(下圖)。作者供圖
●愛國教育支援中心的天問一號展示模型(上圖)及嫦娥五號模型(下圖)。作者供圖


●透明球體中為「嫦娥五號」帶回的月壤樣品,曾借港展出。資料圖片
●透明球體中為「嫦娥五號」帶回的月壤樣品,曾借港展出。資料圖片

  2007年10月24日,中國首個月球探測器嫦娥一號準確入軌,實現了中華民族千年奔月的夢想,中國亦因此成為世界上第五個發射月球深測器的國家。

  月球探測其實是指利用航天器對月球進行的各種探測。

  而嫦娥一號探月工程的任務包括獲取月球表面三維影像、分析月球表面有關物質元素的分布持點、探測月壤厚度。嫦娥一號在2009年3月1日成功完成所有既定任務。在為期一年零四個月的運行期間,獲得了具有國際先進水平的全月球影像圖,以及精度和解析度最高的全月球數位高程模型(DEM)和三維月球地形圖。獲得了月表微波輻射亮溫資料的全月球分布資料,得到全月球亮溫圖。

  探月其實在政治、經濟、科技、文化等方面都具有十分重要的意義。月球探測不僅僅是科學實驗,更是對未來的投資。月球不僅有高位置、微重力和高真空環境資源,還蘊藏着豐富的能源,月球上一個「白天」太陽能大約相當於地球上半個月,月球上特有的礦藏和能源是對地球資源的重要補充和儲備。特別是月壤中含有地球罕見的氦-3,這是人類未來可長期使用的清潔、高效、安全、廉價新型核聚變燃料,具有廣闊的開發前景,100噸氦-3核聚變產生的能量即可供全球使用1年,且無中子二次輻射危驗。

  另外,氦-3是關鍵製冷劑,是超導、量子計算、絕緣體等前沿研究領域的必需物質。這些資源對於緩解全球能源危機、助推人類文明可持續發展具有重要意義。

  從2007年嫦娥一號繞月到今年嫦娥六號月背採樣返回,全國人民和海外華人無不歡欣鼓舞。探月工程提高了國家航天技術及相關技術整體水平,帶動了相關科學、技術的發展。

  月球資源大致分成3類:

  (1) 高位置資源,「站得高就望得遠」,月球比衛星更「高」,從那裏回望地球必然有不同效果;

  (2) 微重力和高真空環境資源,只有地球六分之一重力而且沒有磁場的月球,如果生產新型合成材料或生物藥品,將會獲得混合非常均勻的產品;

  (3) 礦產和能源資源,月岩中有很多是地球稀有礦物,如核電需要的鈾礦,按目前發展速度僅能用50年;如果利用核聚變發電,氦-3是最安全最清潔的能源,月球上的氦-3最保守估計也可供全世界開採500年。

  為什麼在地球上稀缺的氦-3,在月球上卻儲量驚人?因為氦-3是太陽風的重要成分。月球沒有磁場和大氣,太陽風中的氦-3元素會直達月面。並均勻分布在月球土壤之中,但是地球厚厚的大氣層以及地磁場,把氦-3元素阻擋在外,根本無法到達地面。氦-3在能源、科學研究和國防安全等領域具有重要應用價值。

  一旦人類商用可控核聚變實現,那麼氦-3將是人類最重要的能源之一,整個地球上的氦-3元素十分稀少,能被採用的氦-3總量只有半噸左右。探索月球資源,特別是氦-3的含量、分布和開採,已經成為當前國際太空探測的必然趨勢和主要任務。

  ●梁偉傑 (愛國教育支援中心專業發展總監,兩次行政長官卓越教學獎得主)

  愛國教育支援中心由香港教聯會主辦,旨在加強支援教育界推動國家安全及國民教育。中心今年特別成立航天科普教育基地,設有多個不同學習區,全面展示國家航天科技所取得的突破和成就,增強香港青少年對國家航天科技的認識。