2013年12月15日,月球上開展科學(xué)探測工作的嫦娥三號著陸器和巡視器進行互成像實驗,“兩器”順利互拍,嫦娥三號任務(wù)取得圓滿成功。這是北京飛控中心大屏幕上顯示嫦娥三號著陸器上的相機拍攝的“玉兔”號月球車。新華社記者王建民攝
外媒稱,作為世界最大的能源消費國,中國正深刻意識到解決其能源困境的緊迫性。出于這個原因,中國瞄準月球投入大量資源開發(fā)最新和最難找到的非傳統(tǒng)能源:核聚變。
據(jù)日本外交學(xué)者網(wǎng)站6月16日報道,大多數(shù)關(guān)于核聚變的研究都重點將重氫或氚作為燃料用于產(chǎn)生核聚變。重氫大量存在于地球上的各種水中,而氚并不存在于自然界中,只能通過中子轟擊鋰產(chǎn)生。但元素周期表中的另一種同位素可以大量產(chǎn)生核聚變:那就是氦-3。
氦-3是氦的同位素,很輕。利用氦-3的核聚變反應(yīng)堆可以產(chǎn)生高效的核電,不會產(chǎn)生廢物,其放射性也可忽略不計。但不幸的是,氦-3在地球上幾乎不存在。
但氦-3確實存在于月球。由于缺少大氣,數(shù)十億年來,月球一直受到攜帶氦-3的太陽風(fēng)沖擊。結(jié)果,月球表面的塵埃里充滿了這種氣體。據(jù)計算,從月球表面到內(nèi)部數(shù)米深的地方,有大約110萬噸氦-3。報道稱,以目前的能源消費速度,大約40噸氦-3就可提供美國一年的用電量。鑒于一噸氦-3預(yù)計可能產(chǎn)生的能量,利用氦-3作為燃料的核聚變可大大降低世界對化石燃料的依賴,大幅提高人類生產(chǎn)力。
但是人類需要先返回月球才能向地球提供幾個世紀的聚變電。報道稱,目前只有中國有這個想法,并且制訂了嫦娥計劃,打算在21世紀20年代初之前將宇航員送往月球。如果北京在第二次“月球競賽”中勝出,建立一個可持續(xù)的人類前哨,從事氦-3的開采行動,那么它就會像過去的東印度公司那樣形成壟斷,創(chuàng)造大量財富。至少可以說,其結(jié)果將意義重大。
報道稱,首先,中國在月球上開展氦-3開采行動將是一個維護自身利益的壯舉。其次,由于地球上的化石燃料不可避免會耗盡,中國將逐步建立一個氦-3帝國,從而控制這種月球氣體的供應(yīng)。中國掌握能源霸權(quán)的前景可能會導(dǎo)致無所不在的地緣政治影響,引發(fā)地緣政治緊張關(guān)系和反華聯(lián)盟的合并,推動其他國家(尤其是美國)加速前往月球的行動以打破中國的壟斷。
報道稱,這種情況并非不可避免。相反,月球探索和資源開發(fā)可以最終鼓勵國際合作。如果從事航天活動的國家能看到一個共同的命運,建立一個聯(lián)合開發(fā)月球氦-3的國際制度是可行的。
模擬月球基地試驗成功 中國掌握外太空長期生存技術(shù)
月宮一號示意圖
5月20日,“月宮一號”試驗圓滿完成,標志著我國成為繼美國和俄羅斯之后,第三個掌握生物再生生命保障系統(tǒng)核心技術(shù)的國家。“月宮一號”究竟如何運作,又有什么科研意義?本報記者采訪了“月宮一號”總設(shè)計師劉紅教授。
5月20日,北京航空航天大學(xué),三位試驗志愿者謝倍珍、董琛、王敏娟從“月宮一號”密閉艙中走出來。至此,他們在“月宮一號”內(nèi)進行的為期105天的科學(xué)試驗獲得圓滿成功。
對保障航天員生命安全和生活質(zhì)量具有重大意義
“月宮一號”總設(shè)計師、首席科學(xué)家、北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院劉紅教授介紹,“月宮一號”全稱為“月球基地生命保障人工閉合生態(tài)系統(tǒng)地基試驗裝置”,它基于生態(tài)系統(tǒng)原理將生物技術(shù)與工程控制技術(shù)有機結(jié)合,構(gòu)建由植物、動物、微生物組成的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)。人類生活所必需的物質(zhì),如氧氣、水和食物,可以在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生,為人類提供類似地球生態(tài)環(huán)境的生命保障。
劉紅說,“月宮一號”由1個綜合艙和兩個植物艙組成,總面積為160平方米,總體積500立方米。其中,綜合艙包括居住間、工作間、洗漱間、廢物處理間等。每個植物艙分隔為2個植物種植室,可以根據(jù)不同植物生長需要獨立控制環(huán)境條件。
自2004年起,北航劉紅團隊開展了“月宮一號”相關(guān)研究。從“月宮一號”的理論和技術(shù)研究、艙室系統(tǒng)的工程設(shè)計、施工組織和質(zhì)量監(jiān)督、系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備安裝、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試到長期多人密閉科學(xué)技術(shù)試驗,均由團隊獨立完成,具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。
“月宮一號”是我國建立的第一個、世界上第三個生物再生生命保障地基有人綜合密閉試驗系統(tǒng)!霸聦m一號”的建立使我國在生物再生生命保障領(lǐng)域的研究水平進入國際最先進行列,對保障我國載人登月、月球基地及火星探測等航天計劃的順利進行、保障航天員生命安全和生活質(zhì)量具有重大意義。