大約在45億年前,也就是地球誕生後不久,一顆和火星差不多大小的星球意外撞向了地球。這顆名為“特亞”的天體和地球發生了劇烈的撞擊,撞擊以後産生的碎片分布在了地球附近的軌道上。随着時間的推移,這些碎片在地球軌道慢慢吸積,于是就形成了月球。
月球是太陽系裡密度最大的衛星之一,密度在它之上的衛星隻有木衛一。月球是地球的一顆天然衛星,它是有着地殼、地函以及核心的分異天體。月球的核心是一個包裹着液态鐵的富含鐵元素的固态球體,固态的核心半徑為240公裡,液态外核厚度大約為60公裡。液态外核的外層是厚度為500公裡的邊界層結構,即月球的地函和地殼,這是月球誕生初期結晶的月球岩漿海。
自從人類開啟航天事業以來,月球就一直吸引着人類前去探索。1959年,當時世界上最強大的經濟體蘇聯就曾試圖登陸月球,但是他們發射的月球一号并未成功登陸月球。還在蘇聯及時調整錯誤,終于在同一年使用月球二号太空船成功登陸了月球。不過這時人們科技水平有限,所以着陸方式是非常“暴力”的硬着陸。
月球一号結構草圖
後來,蘇聯和美國先後發射了多個太空船對月球進行探索,僅1966~1976這10年的時間,就有12艘太空船成功登陸月球表面。後來美國的阿波羅計劃持續推進,人類終于1969年7月21日成功登陸月表。之後,先後有12名宇航員先後成功登陸月球。
宇航員登陸月球如果無法返回怎麼辦?
人類開啟航天事業以來,誕生了無數航天英雄,但是也有很多宇航員為了人類航天事業而不幸犧牲。有些宇航員犧牲于執行航天計劃之前的訓練,有的宇航員犧牲于失敗的航天任務。有人也許要問了,宇航員登陸月球以後,如果突發意外無法返回該怎麼辦?
人類航天史中确實出現過登陸月球後差點無法返回的驚險一幕。1969年7月,美國的阿波羅計劃正在如火如荼地開展着。這一年,阿波羅十一号航天任務順利執行完畢,阿姆斯特朗成功登陸月球,成為了人類曆史上第一個站在月球上的人。在全世界的衛星轉播鏡頭中,他說出了那句脍炙人口的“個人一小步,人類一大步”的名言。
在阿姆斯特朗和搭檔奧爾德林成功登陸月球以後,兩人在月球表面執行了135分鐘的任務,在對月球進行探測觀察以後,采集了大量月球的實地信息。重返地球前還按計劃帶回來了一部分月球上的物質,用于進一步分析研究月球成分。
可是當阿姆斯特朗和搭檔奧爾德林計劃駕駛太空船返回的時候,意外發生了。在兩名航天員回到太空船以後,他們發現一個用于啟動太空船的關鍵性開關居然斷了。這是太空船引擎的啟動引擎開關,一旦這個開關無法操控,那麼太空船就無法點火啟動。
根據後來披露的航天資料顯示,發現開關斷裂的第一時間阿姆斯特朗和其搭檔都瞬間“爆粗口”,并确信自己無法返回地球。在暴躁和慌亂中,兩人最後決定先睡一覺,絕望地接受了自己也許會永遠留在月球的結果。
此時,地面的航天團隊一邊尋求解決方案,一邊着手準備啟動第二套備用方案。在兩位宇航員執行飛行任務以前,NASA(美國航空航天局)就曾告知過本次任務的風險。如果任務失敗,迎接這兩名宇航員的就隻有死神的鐮刀。
由于月球和地球的平均距離足足有384400千米,所以讓宇航員停在原地等待救援顯然是不可能的。所以NASA的備用方案不是如何拯救宇航員的生命,而是一套面向全世界的華麗說辭。根據計劃,宇航員在登陸月球以後要架設錄像機,将登月的盛況通過衛星實時轉播到地球,讓全世界共同見證美國在航天領域取得的巨大成就。
如果任務一旦失敗,就立即啟動第二套備用方案。備用方案是時任美國總統的尼克松向全世界發表演講,緻敬和哀悼兩位為了航天事業而犧牲的宇航員。所以在地面得知太空船因開關斷裂而無法啟動時,所有人都做好了執行第二套方案的準備。
随着時間的流逝,地面始終沒有反饋出解決辦法。兩名宇航員也許在盤算自己剩餘的生命還有多久,也許在回顧自己短暫的一生。總之此時,宇航員和地面沒有持續聯系,雙方都在沉默地等待最壞結果的到來。
就在這千鈞一發的時刻,奧爾德林突然從自己的上衣口袋裡摸出了一支筆。這支筆是品牌杜羅為了航天員專門定制研發的鍍鉻的氈尖筆。按照計劃,宇航員執行航天任務返航前要把所有多餘的辎重遺棄在太空,以便太空船能夠減輕質量,以更少的燃料消耗量順利返航。這支筆原本也是遺棄物品名單中的一員,但是奧爾德林不知是忘了還是早有預感,所以把這支筆帶回了返回艙。
斷裂的引擎啟動開關處有一個孔洞,隻要有絕緣的物體能夠插進去并且推動開關,那麼太空船就能順利返航。所以這個鍍鉻的氈尖筆是兩名宇航員重啟存活希望大門的唯一鑰匙。在和地面溝通以後,兩名宇航員緊張地使用鍍鉻氈尖筆重新啟動引擎。幸運的是,太空船順利點火成功,兩名宇航員也完成了這次有驚無險的航天任務。
假設當初奧爾德林沒有找到代替開關的筆,他和阿姆斯特朗繼續滞留在月球無法返回又該怎麼辦呢?首先,他們不會被接回地球,當時不具備發射火箭接應救援的條件。由于航天任務花費大、對科學技術水平的要求極高,所以航天計劃從準備到落實一般都會經曆數月甚至數年的時間,阿波羅十一号計劃執行時,美國沒有第二架可以立即發射的火箭。所以等待奧爾德林和阿姆斯特的隻有自救或者迎接死亡。
其次,火箭在搭載太空船擺脫地心引力駛向外太空時,需要極大的推進力。所以太空船攜帶物資的數量是非常有限的。這也就是說,兩位宇航員在月球堅持不了太久。
再加上月球沒有地球這麼濃郁的大氣層,所以晝夜溫差極大,白天太陽直射月球的位置溫度可達127℃,晚上在陽光沒有照射的背面,溫度跌破-183℃。而且就連人類生存所需的最基本的氧氣在地表也稀薄到難以讓人類存活。綜上所述,如果宇航員登陸月球以後無法返回地球,那麼等待他們的隻有死亡的命運。
美國為何不再繼續登月
人類雖然一直都在努力對月球進行探索和了解,但是成功将宇航員送上月球的卻隻有美國這一個國家。在阿波羅計劃當中,美國有六次任務成功将共計12名宇航員送上了月球。
那麼為什麼他們在1972年的阿波羅十七号任務完成以後,就沒有再派出宇航員登陸月球了呢?其實美國不再安排宇航員登陸月球主要有五點原因:
一、太空競賽結束。二十世紀美國和蘇聯處于冷戰,兩個國家武器制造和航天領域都在暗自競争。美國從提出阿波羅計劃到執行阿波羅計劃花費了一段時間,如果不是因為蘇聯率先将加加林送入太空,美國可能會因為經費預算太過龐大而放棄阿波羅計劃。所以冷戰結束,美國也就失去了人類登月的動力。
二、繼續登月成本太高。美國的經濟雖然連續多年冠絕其他國家,但是他們在1973年曾經遭受過一場史無前例的石油危機。同一時期,越南戰場失利使得美國從越南撤軍,這也讓美國損失慘重。因此當時的美國,從個人到國家都變得非常拮據,花費巨大的航天工程也不得不放緩腳步。
三、繼續登月看不到回報。初次登月成功以後,美國掌握了月球的第一手資料。後續的重複登陸很難帶來新的效益。阿波羅計劃從開始到結束花費的經費折合現在的消費水平大約為2000億美元。雖然後來人們發現月球深處蘊含寶貴的礦産資源,但在當時,人們眼裡的月球相當于一片荒漠,因為這裡幾乎沒有什麼能夠直接“變現”的物質。面對超大的投入和極低的回報,美國自然選擇了放棄。
四、航天研究領域的轉變。在美國剛剛醒悟人類登月活動不劃算的時候,蘇聯就憑借近地間諜衛星掌握了大量情報。與此同時,蘇聯迅速将航天領域的研究重心放在空間站上,先後發射了禮炮一号、禮炮二号空間站。看到蘇聯的這番大動作,美國明顯坐不住了,迅速“閹割”了阿波羅計劃的後續任務,轉身着手準備空間站的研發和其他星球的探索。
火星探索
五、主角從人類換成了機器人。随着科技的發展,很多人類難以實現的操作都可以由機器人代勞。月球生存環境惡劣,人類雖然已經成功登陸六次,但是每次都冒着極大的風險。在先進技術的幫助下,人類已經不需要冒着生命危險去探測月球了。
從1972年到現在,沒有人類重新登陸月球,但是人類對月球的探索卻還沒有止步。2021年3月9日,中國和俄國簽訂了《中華人民共和國政府和俄羅斯聯邦政府關于合作建設國際月球科研站的諒解備忘錄》。
未來,我國将和俄羅斯共同在月表或者近月軌道聯手打造月球科研站。相信在不久的将來,人類長期定居月球的神話或許就會變為現實。
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