超越廣寒

《超越廣寒：月球開發的迷人前景》是2007年由上海科技教育出版社出版的圖書，作者是王家驥。本書是《嫦娥書系》叢書之一，叢書編者是歐陽自遠。

基本介紹

• 書名：超越廣寒：月球開發的迷人前景
• 作者：王家驥
• ISBN：9787542841162, 7542841165
• 頁數：229頁
• 定價：29.80元
• 出版社：上海科技教育出版社
• 出版時間：2007年10月1日
• 裝幀：平裝
• 開本：32開

內容介紹

21世紀是人類全面探測太陽系的新時代。當代的太陽系探測以探測月球與火星為主線，兼顧其他行星、矮行星、衛星、小行星、彗星和太陽的探測；研究內容涉及太陽系的起源與演化，各行星形成和演化的共性與特性，地月系統的誕生過程與相互作用，生命的起源與生存環境，太陽活動與空間天氣預報，防禦小天體撞擊地球及由此誘發的氣候、生態的環境災變，評估月球與火星的開發前景，探尋人類移民地外天體的條件等重大問題。

月球是地球唯一的天然衛星，是離地球最近的天體。自古以來，她寄託著人類的美好願望和浪漫遐想，見證著人類發展的艱難步伐，引出了許多神話傳說與科學假說。月球也一直是人類密切關注和經常觀測的天體，月球運動和月相的變化不僅對人類的生產活動發揮了重大作用，還對人類科學技術的發展和文明進步產生了廣泛而深刻的影響。

月球探測是人類走出地球搖籃，邁向浩瀚宇宙的第一步，也是人類探測太陽系的歷史開端。迄今為止，人類已經發射110多個月球探測器，成功的和失敗的約各占一半。美國實現了6次載人登月，人類獲得了382千克的月球樣品。月球探測推動了一系列科學的創新與技術的突破，引領了高新技術的進步和一大批新型工業群體的建立，推進了經濟的發展和文明的昌盛，為人類創造了無窮的福祉。當前，探索月球，開發月球資源，建立月球基地，已成為世界航天活動的必然趨勢和競爭熱點。我國在發展人造地球衛星和實施載人航天工程之後，適時開展了以月球探測為主的深空探測。這是我國科學技術發展和航天活動的必然選擇，也是我國航天事業持續發展，有所作為、有所創新的重大舉措。月球探測將成為我國空間科學和空間技術發展的第三個里程碑。

中國的月球探測，首先經歷了35年的跟蹤研究與積累。通過系統調研蘇、美兩國月球探測的進展，綜合分析深空探測的技術進步與月球和行星科學的研究成果，適時總結與展望深空探測的走向與發展趨勢。在此基礎上，又經歷了長達10年的科學目標與工程實現的綜合論證，提出我國月球探測的發展戰略與遠景規劃，系統論證首次繞月探測的科學目標、工程目標和工程立項實施方案。2004年初，中央批准月球探測一期工程——繞月探測工程立項實施。繼而，月球探測二、三期工程列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006~2020年）》的重大專項開展論證和組織實施。中國的月球探測計畫已正式命名為“嫦娥工程”，它經歷了2004年的啟動年、2005年的攻堅年和2006年的決戰年，攻克了各項關鍵技 術，建立了運載、衛星、測控、發射場和地面套用五大系統，進入了集成、聯調、試運行和正樣交付出廠，整個工程按照高標準、高質 量和高效率的要求，為2007年決勝年的首發成功，打下了堅實的基礎。

中國的“嫦娥一號”月球探測衛星，為實現中華民族的千年夙願，即將飛出地球，奔赴廣寒，對月球進行全球性、整體性與系統性的科學探測。為了使廣大公眾比較系統地了解當今空間探測的進展態勢和月球探測的歷程，人類對月球世界的認識和月球的開發利用前景，中國“嫦娥工程”的背景、目標、實施過程和重大意義，上海科技教育出版社在三年前提出了編輯出版《嫦娥書系》的創意和方案，與編委會共同精心策劃了《逐鹿太空》、《蟾宮覽勝》、《神箭凌霄》、《翱翔九天》、《嫦娥奔月》和《超越廣寒》六本科普著作，構成一套結構完整的“嫦娥書系”。該書系的主要特點是：

（1）我們邀請的作者大多是“嫦娥工程”相關領域的骨幹專家，他們科學基礎堅實，工程經驗豐富，親身體驗真切，文字表述清晰。他們在繁忙緊張的工程任務中，懷著強烈的責任感，擠出時間，嚴肅認真，精益求精，一絲不苟，廣徵博引，撰寫書稿。我真誠地感激作者們的辛勤勞動。

（2）“嫦娥書系”是由六本既各自獨立又互有內在聯繫的科普著作構成的有機整體。其中《逐鹿太空——航天技術的崛起與今日態勢》，系統講述人類航天的艱難征途與發展，航天先驅們可歌可泣的感人故事；《蟾宮覽勝——人類認識的月球世界》，系統描述人類認識月球的艱辛歷程，由表及里揭示月球的真實面目，追索月球的誕生過程；《神箭凌霄——長征系列火箭的發展歷程》，系統追憶中國長征系列火箭的成長過程並展示未來的美好前景，是一首中國“神箭”的讚歌；《翱翔九天——從人造衛星到月球探測器》，系統敘述中國各種功能太空飛行器和月球探測器的發展沿革，展望未來月球探測、載人登月與月球基地建設的科學藍圖；《嫦娥奔月——中國的探月方略及其實施》，系統分析當代國際“重返月球”的形勢，論述中國月球探測的意義、背景、方略、目標、特色和進程，是當代中國“嫦娥奔月”的真實史詩；《超越廣寒——月球開發的迷人前景》，是一支開發利用月球的科學暢想曲，展現了人類和平利用空間的雄心壯志與迷人前景。

（3）“嫦娥書系”力求內容充實、論述系統、圖文並茂、通俗易懂，融知識性、可讀性、趣味性與觀賞性於一體。

（4） “嫦娥書系”無論在事件的描述上還是在人物的刻畫上，都力求真實而豐滿地再現當代“嫦娥”科技工作者為發展我國航天事業而奮鬥、拼搏、奉獻的精神和事跡，書中還援引了他們用智慧和汗水凝練的研究成果、學術觀點和圖片資料。特別值得一提的是，書系在寫作過程中還得到了他們的指導、幫助、支持與關心。雖然“嫦娥書系”作為科普讀物，難以專辟章節一一列舉他們的名字，書寫他們的貢獻，我還是要在此代表編輯委員會和全體作者對他們表示衷心的感謝和深深的敬意。

在這裡我要特別感謝上海科技教育出版社精心的文字編輯和裝幀設計，使“嫦娥書系”以內容豐富、版面新穎、圖文並茂的面貌呈獻給讀者。我們相信，通過這一書系，讀者將會對人類的航天活動與中國的“嫦娥工程”有更加完整而清晰的認識。

編者介紹

歐陽自遠，1935年生。天體化學與地球化學家。1956年畢業於北京地質學院，1961年研究生畢業。1991年當選為中國科學院院士。現任中國科學院地球化學研究所研究員、國家天文台高級顧問。近年來，指導並積極參與制訂中國月球探測的短期目標與長遠規劃，任中國月球探測計畫“嫦娥工程”首席科學家。已發表學術論文420餘篇，出版學術專著7部，主編專著和科普讀物16部，培養碩士生、博士生58名。王家驥 1944年生。1970年畢業於南京大學天文系，1982年獲碩士學位。中國科學院上海天文台研究員．博士研究生導師。長期從事照相天體測量、恆星天文學研究和基礎天文學、恆星物理學教學工作。已發表學術論文60餘篇，科普文章約70篇，出版《宇宙中的星光》等科普圖書多部。

目錄

引言為什麼要開發月球

插圖

第一章月球機器人
機器人是開發月球的生力軍/4
機器人的臂、手和腿/13
機器人的眼睛/18
機器人的大腦/20
機器人的耳和嘴/22
機器人的自我複製/24
嫦娥工程與機器人/26

第二章人在月球上
人是開發月球的主角/31
人在月球上的“住”/36
人在月球上的“衣”/38
人在月球上的“食”/40
人在月球上的“行”/44
怎樣的人能上月球/47
從旅遊到移民/53

第三章月球開發基地
月球開發的五個階段/60
就地取材興建月球村/65
生活必備三要素和能源/71
五花八門的建設方案/75
月球村裡的農業/78
人造月球生物圈/82
未來月球暢想曲/85

第四章月球的航天開發
月球上的太空城/89
月球太空實驗室/95
月球太空旅館/98
飛往火星的跳板/101
航天港和航天基地/104
月球航天飛行控制中心/109
人類通往宇宙的大門/112

第五章月球天文台
向多波段發展的天文學/117
在月球上建造天文台/121
真正的巨無霸望遠鏡/130
搜尋外星智慧生物/133
超長基線的射電干涉儀/136
探測宇宙深處的基地/139
監視地球和近地空間/141

第六章月球資源和產業的開發
太陽能和氦3能源/144
從礦產資源到加工工業/149
月球上的生物產業/155
月球上的信息產業/157
月球媒體娛樂產業/160
交通運輸和旅遊業/163
月球上的房地產業/168

第七章月球的戰爭與和平
和平開發月球的保障/171
未來月球在戰爭中的作用/177
幻想中的外星人占領月球/183
防止恐怖分子利用月球/185
未來月球戰爭怎么打/188
世界不會坐視月球軍事化/191
保衛月球和平的強大力量/195

第八章更遙遠的世界
火星生命和火星上的水/199
從火星旅行到移民火星/205
木衛和土衛世界/210
太陽系外的智慧生命/213
飛出太陽系/219
向太陽系外移民的幻想/222
能超越空間和時間嗎/225

結束語人類文明的新階段

文摘

為什麼要開發月球

“探月工程一期的關鍵技術都已基本解決，我們正整裝待發。”2003年3月，中國探月工程首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠在接受記者專訪時這樣說。
2004年1月，中國國務院正式批准繞月飛行工程立項。中國的探月工程命名為“嫦娥工程”，第一顆繞月衛星命名為“嫦娥一號”。
發射月球探測衛星只是中國整個探月工程的第一步。接下來的第二步將在月球“軟著陸”，使用月球車在月面上巡迴探測。第三階段，要把機器人送上月球，在月球有代表性的區域進行採樣，並把樣品帶回地球。整個探月工程將用10年以上的時間才能全部完成。然而，即便如此，那也只是規模更大的月球開發事業的一個序曲。
20世紀50年代末人類進入太空時代以後，經過一次次的月球探測和載人登月活動，全世界都開始用新的眼光來打量這顆離人類最近的星球。
現在，人們已經認識到，月球是一個有著極其豐富資源的寶庫。目前月球上已知有100多種礦物，其中有5種是地球上沒有的。在月球表面厚厚的塵土裡，蘊藏著一種非常重要的能源——氦3。它在地球上十分罕見，是可控核聚變的主要原料之一。目前，國際上正在加快可控核聚變反應堆的建設。如果有100噸氦3原料，核電站所產生的電能就足夠全球使用一年。而據估算，月球上的氦3儲量竟有100萬~500萬噸之多！這些氦3如果能夠開發出來，保守地估計也夠人類用上幾萬年。
月球雖然環境惡劣，但也有獨特的優點。月球上引力很小，在那裡建造發射場向空間發射太空飛行器，成本將比從地球上發射低很多。月球上沒有大氣，在那裡建造天文台能看得更遠、更清楚，在那裡建造太陽能發電站效率將更高。
總而言之，月球有著巨大的開發價值。
早在1970年，美國國家宇航局就已經制訂了一個龐大的月球開發計畫。1987年，美國女太空人薩莉·賴德（SallyKristenRide）受宇航局委託，領導一個小組，較完整地提出了建立月球基地、開發月球的長遠計畫。
根據賴德的計畫，將分三個階段建成月球基地。首先，在20世紀90年代，對月球進行無人探測，測繪月面圖，進行月球化學研究，尋找月球水源，深入研究月球環境，並選定月球基地建設地點。接著，在2000年至2005年，載人重返月球，並帶去科學與生活設施，開展科學實驗、制氧試驗，並最終建立生活、居住和研究區。最後，2005年至2010年，逐步建立月球永久性居住基地，其中有閉環生活系統，能開展科學研究、技術實驗、礦產開發、材料加工等活動。
20世紀80年代末，國際宇航科學院認為，人類全面征服月球的時機已經到來，並建議在今後的25年內，包括中國在內的各個國家應攜起手來，共同努力在月球上建立一個永久性的生活區和工作站。它可供50~100人居住，同時也是一個科研站、天文台和生產基地。從長遠的觀點看，月球基地也將是人類探索火星的出發點。21世紀結束以前，將建成具有高度自給能力的月球居民區。
現在看來，美國和國際宇航科學院的計畫都過於樂觀了。建立月球基地、月球發電站和開發月球資源將是艱巨的長期任務。不過，這裡並不存在不可逾越的障礙。目前，一些國家已經開始新一輪的月球探測，以此為人類開發月球的下一步做準備。不久前，美國宣布了“新前鋒月球探測計畫”，明確今後的太空探測將以月球為主。歐洲空間局則計畫在2020年之前分四個階段進行月球探測，最後將完成月球基地建設，太空人進駐永久性月球基地。2004年，他們發射了首個月球探測器。2007年9月14日,日本發射了“月神號”月球探測器。印度也提出了自己的探月計畫，甚至連美國的一些私人公司也在計畫發射探測器。
2004年12月，在中國土木工程學會第11屆年會上，中國科學家已將“宇宙空間建設工程技術”提上議事日程，列入2020年前工程技術領域12項關鍵技術之一。它將配合已經正式啟動的“嫦娥工程”，為在月球上建設科研基地做準備，最終達到和平開發利用月球，讓月球為人類服務的目的。
可以相信，人類克服種種困難，在月球上建立基地、開展科研、進行開發等活動，將能在21世紀內實現。到那時，去月球旅遊也將成為現實。