在很多方面,我们对月球的了解远比对其他任何地外星球吏加透彻。虽然如此,仍有诸多与月球相关的端团市揭开。值得注意的是,月球是太阳系45亿年历史的见证者。宁宙间没有一个星球像它这样,可以让我们清晰地回溯地球以及类地行星的形成过程,了解地球上生命起源的情形。
——摘自2007年美国国家科学研究委员会《探索月球的科学背景》一文
与1967年相比,如今的世界已大不一样,但有一件事没有改变,那就是世界上大多数国家依旧痴迷月球。如今,政府不再是唯一有能力在月球上开展各项活动的主体。美国月球快车公司(Moon Express)和美国太空探索公司(SpaceX)正在竞争月球地产,参与这场竞争的还有来自世界各地的能源公司、科学家和政府。如此看来,月球将来会变成比现在热闹百倍的地方。
从月球上观赏-月球远端天文台
对天空中的月亮大家都不陌生,但我们所知的大面积玄武岩平原仅仅是月亮的局部面貌。由于月亮绕轴自转的速度与它绕地球公转的速度几乎一样(均为27.3天),一个位于月球远端的陨石坑永远也不会面对地球。然而,人造卫星帮助我们捕捉到了这个在地球上无法看到的景象。
在一些宇航员看来,月球远端是一个令人十分兴奋的地方,那里最适合建设天文台。因为月球没有大气,在月球上架设的射电望远镜能够探测到那些通常被地球大气阻挡在外的紫外线、红外线和X射线。此外,地球上充斥着来自电视和无线电传输、手机通信、雷达以及各种卫星的电磁干扰,在月球上架设的射电望远镜则不会出现上述背景杂音。这就意味着在月球上架设的射电望远镜能够接收到宇宙中更加微弱的信号。
月球远端天文台最令人兴奋不已的,是让我们能够观测宇宙黑暗期第一代恒星形成、星系开始组织起来的时期。通过从非离子化氢气中捕捉的极低频率无线电信号,天体物理学家能够更好地计算第一代恒星在何时、以多大速度开始在它们的环境中发生巨大的变化。一个月球远端天文台项目计划架设几百台覆盖月球近2平方千米的射电望远镜。与光学望远镜不同,射电望远镜没有镜头,它们通过天线探测不在可见光光谱范围内的无线电波。因此,在月球上,射电望远镜在有月尘的情况下比光学望远镜更好使。
2008年,美国国家航空和航天局决定,让美国麻省理工学院的杰奎琳·休伊特(Jacqueline Hewitt)博士领导一个小组,为一组月球射电望远镜阵列制订计划。为了更详细地了解这个模式,休伊特的团队与澳大利亚几所大学及美国哈佛大学合作,在澳大利亚的西澳大利亚州架设了一组超过200个偶极子天线的阵列,称为“默奇森广角射电望远镜阵列”(MWA)。不过,即使在地球上最不受无线电干扰的地区,地球大气中的电离层也充满了电荷,这会扰乱从早期宇宙阶段传来的无线电波。基于这些原因,休伊特博士相信,月球远端将成为开展宇宙黑暗期研究的最佳区域。
照亮世界——月球环
想象一下:在月球赤道上建造一个环绕整个月球的太阳能电池组,电池组将收集到的能量转化成微波和激光后发射回地球上的接收站,供人们使用。这不是科幻故事,而是日本清水建设株式会社提出的利用太阳能的构想月球环。月球环最早将于2035年开始建设。
这个构想萌发于2011年日本福岛核灾难发生后,目的在于寻找替代核能的清洁能源。月球环不受乌云或坏天气的影响,能够全天24小时收集太阳能,这将使目前地球可利用能源量翻倍。此外,增加的能源甚至可能令新兴技术蓬勃发展。
当然,要实现月球环的构想并不容易。建造接收站和太阳能阵列是一项巨大的工程。另一大问题是月尘,它可能覆盖或破坏太阳能电池组。日本清水建设株式会社希望找到方法解决所有这些问题。或许你在有生之年,可以看到月球不仅仅能照亮夜空,还有可能负责地球上的照明。