月球是一个具有丰富资源和能源的宝库。目前,月球上的资源最值得我们关注的是氦-3,它是一种可长期使用的、清洁的、安全和高效的核聚变燃料。

通过一个简单例子,来看看氦-3的真正价值:如果建设一个氘、氦-3核聚变发电站,那么根据我国在1992年的所需要消耗电量总和来计算,全年只需消耗约8吨的氦-3。

那么,为什么我们没有使用氦-3发电呢?根据专家研究,地球上的氦-3资源总量还不足15吨。而据初步估算,月壤中氦-3的资源总量约为100万~500万吨。

所以,开发利用月壤中的氦-3,为解决人类未来所面临的能源危机提供了一种可能。
由于月球相对于地球具有独特的位置资源和环境资源,古往今来,几乎人人都举头望过,对月球的遐想更是数不胜数。登上月球,甚至居住月球,是所有人都曾藏在心底的梦。然而,入住“广寒宫”绝非易事。

月球没有大气层,温度变化全由太阳光直接决定,日间最高温度可达120℃,而夜间温度会降至-180℃,昼夜温差300℃。

此外,月球上还会产生大批危险的次级辐射,如果人类在月球上不加防护地活动,巨大的温差和这些次级辐射会对人类的身体健康产生较大的威胁。

再者,月球上属于高真空状态,是没有空气的。这种环境下,人类无法生存。人类想要到月球上去居住,就只能自建“月宫”。

也就是说,人类在月球主要的活动空间是室内。这就需要建造一个密闭的月球基地。月球基地的外罩要十分坚固,足以抵御辐射、流星、陨石等的袭击。

月球的一个白天长达14个地球日。那么,在14天的120℃的高温下,为了维持月球基地居民的生命安全,就需要基地外罩必须具有吸收和反射部分阳光的能力。

月球基地的外部功能具备了,那么内部又应该是什么样子的呢?

生命须臾离不开氧气、水和食物。而在月球上,这三种东西可能都不会天然存在。因而月球基地的内部就需要拥有一套完备的封闭循环生态系统,以便能够供给人类所需的食物、水和空气,并长时间保持良好的生态环境。

从1984年起,美国科学家就曾在亚利桑那州建立了“生物圈2号”试验基地,用于实验人类离开地球能否生存。

这个试验基地拥有一套自给自足和封闭的生态系统。科学家们希望这个生物圈能够供8名进入“生物圈2号”工作的研究人员生活两年。

1993年1月,8名科学家进入了“生物圈2号”。1年多以后,“生物圈2号”的生态状况就急转直下,氧气含量迅速下降,二氧化碳增多,大气和海水变酸,很多物种死去。由于降雨失控,人造沙变成了丛林和草地。科学家们被迫提前撤出了这个“伊甸园”。“生物圈2号”的实验以失败告终。

我国也做过类似的实验,是在空间基地生命保障系统——地基综合实验装置“月宫一号”中进行的。这个装置是由北京航空航天大学的刘红教授研究团队研制出的,是我国首个、世界上第三个同类型实验装置。

“月宫一号”由一个综合舱和两个植物舱组成,总面积有150m²,总体积500m³,栽培了粮食作物、蔬菜和水果,饲养了黄粉虫,还有微生物来降解废物。植物不仅能够给宇航员提供食物,还可以通过光合作用产生氧气、通过蒸腾作用获得纯净的饮用水。

植物中人不吃的部分,比如作物的秸秆等可以用来饲养黄粉虫,为宇航员提供优质的蛋白和更合理的氨基酸配比。最后,剩下的植物不可食部分以及废弃物可以用来栽培植物。这样就形成了“月宫一号”里物质的闭合循环。

2014年5月成功完成首次实验,三名志愿者参与了这次实验,持续了105天。2018年5月15日,四名志愿者封闭生存370天出舱,圆满完成世界上时间最长的“月宫365”实验,为未来应用于人类探测月球、火星打下坚实的技术基础。

为了避免有一天要被迫离开地球,我们首先要做的还是要好好爱护我们的地球,珍惜和保护地球的环境和资源。 https://t.cn/R2WxN3b

杨利伟在太空听到“敲门声”,13年后谜底揭开,多亏他当时机智

2003年10月15日,神舟5号成功发射,将航天员杨利伟送入太空。这次的成功发射标志着中国成为继前苏联(现由俄罗斯承继)和美国之后,第三个有能力独自将人送上太空的国家。

在在距离地面343千米的太空,杨利伟听到了“咚、咚、咚、咚!”的声音,杨利伟在“神舟五号”飞船上进行太空飞行时,就会时不时听到这个声音,好像是有谁在敲门一样。

杨利伟趴在舷窗那里,边听边看,试图找出响声所在,却什么也没发现。而飞船内部也没发现任何问题……

杨利伟在接受央视采访时这样描述这个神秘的声音

“这个声音是无法描述的,不是叮叮的,也不是当当的,而更像是拿一个木头锤子敲铁桶的声音……咚……咚……咚……咚……”

杨利伟的描述引起了许多专家的好奇,杨利伟究竟是幻听了,还是真的听到了这个声音。当时技术人员就根据杨利伟的描述用各种办法模拟它,拿着录音让杨利伟一次又一次地听,杨利伟却总听着不像。

并不是第一次出现奇怪声音

由于声波的传输需要媒介,太空应该是绝对安静的。声音的传播需要媒介,例如空气颗粒或水分子或固体金属原子,通过空气传播的雷声,水下传播的声音,和固体乐器传播的声音,等等。

但是并不是只有杨利伟一个人在太空听到了奇怪的声音,1969年阿波罗10号发射,这是人类首次带着一套完整的阿波罗航天器(阿波罗8号未携带登月舱)环绕月球,这也是美国宇航局为实施登月计划而环绕月球的一次试飞行动。

当飞船处于切断同地球联系的月球背面位置时,宇航员尤金·安德鲁·塞尔南听到了无法解释的奇怪声音。宇航员把这个哨鸣声称为“宇宙音乐”。

这是他们当时的对话:

塞尔南:“这声音太奇怪了,以前从未听到过,像是来自太空的音乐,没有人会相信我们听到了什么。”
约翰·杨:“我们需要把这件事告诉休斯顿吗?”
塞尔南:“我现在不知道,我想我们应该考虑一下。”
美国宇航局在随后的飞行任务中也录到过类似的声音,美国宇航局曾公布了围绕木星飞行的“朱诺”探测器录到的声音。

这些声音至今无法得到一个确切的解释,一些科学家认为这是某种无线电信号干扰。

月宫一号总设计师给出解释

11年后,月宫一号总设计师给出了解释,谜底才最终揭开。“月宫一号”是一个“人—植物—动物—微生物”的四生物链环人工闭合生态系统,用通俗的语言形容,就是一个自给自足的微型生物圈。通过植物的生长释放氧气,为宇航员提供食物,再通过代谢为植物提供养料。

“月宫一号”是我国建立的第一个、世界上第三个生物再生生命保障地基有人综合密闭试验系统。月宫一号”的核心是生物再生生命保障系统(BLSS)。这是目前世界上最先进的闭环回路生命保障技术,也是人类实现在外太空长期生存的核心技术。

在载人飞行器进入外太空后,这个系统可以让飞行器不再需要或很少需要地面物质支持,氧气、水和食物在系统内通过生物技术实现再生,航天员可长期在太空工作和生活,使得长期载人航天和行星探测成为可能。

“月宫一号”在2013年10月19日到2014年1月23日进行105天长期实验前,工作人员在舱内就听到了与上面描述类似的咚、咚敲击声,以为是有人在外面敲舱,外面的人员找了一圈,没有人敲。大家都很紧张,开始分析检查,声音是哪里来的。

后来经过研究发现,是舱体内壁材料在舱内压力变化时发生微小变形所产生的声音。不过这些变形对舱体的安全没有影响,属于正常现象。

要知道,舱内的温度并不是一成不变的,会随着环境等多种因素的变化而变化;舱内温度的变化,则会引起舱内的压力发生变化;而舱体的内壁材料又会因为舱内的压力变化而发生微小的形变:内外压差变大时,向外变形,减小时,向内变形,从而出咚咚的响声, 听上去类似外面有木头锤子敲在舱上面的感觉。

而太空飞船也是同理,太空飞船是气密性很高的密闭的舱室,为了保障人在密闭舱室里正常的生活,舱内的温度是进行调控的,因此舱内的压力也会发生波动。飞船在太空中环境复杂多变,比地面要复杂很多。舱体材料形变发出声音的可能性就很大了。

2016年,杨利伟也对这个说法表示了肯定:

“我了解的情况,在每次飞行的时候都会或多或少都有声音,可能是因为我们的飞船在地面时会有压力。太空是真空无压力的环境,有可能结构会有一些变化产生变化,会产生一些声音。”
自此,这项困扰大家13年的神秘事件,也终于有了答案。

总结

在人类探索宇宙的道路上,会出现各种人类暂时无法解释的现象,我们不应该害怕,而应该去追寻追寻那现象背后的科学原理。

作为中国航天第一人的杨利伟,在听到了奇异的声音之后,不仅没有慌乱,而且展现了过人的素质,没有被这声音搅乱判断,成功返航。要知道,深邃漆黑的宇宙。在寂静的孤独中,宇航员对声音变化是很敏感的。飞船哪个地方稍稍有点什么动静,都会让人心惊肉跳——怎么会有这个动静?

杨利伟又是中国第一位登上太空的中国人,之前没有可借鉴的经验,很容易被这声音影响操作,从而酿成大祸。能够不被这突如其来的声音影响,已经充分说明了杨利伟的机智勇敢。神舟六号、神舟七号的时候,也出现了这个声音,杨利伟告诉宇航员,不需要害怕,是正常现象。#致敬航天军人#

#航空那些事儿# #美国# 为期370天,系统闭合度高达98%,“月宫一号”成功完成了我国长期高闭合度集成试验,这标志着我国此项技术达到世界领先水平。为我国月球空间站设计提供了重要实验支撑。“月宫365”实验,刘红教授团队所发明的世界上第一个四生物链环的人工闭合生态系统,完成了世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验, 4人365天长期密闭生存实验。持续完善和发展保障人类在月球/火星等地外星球长期生存所需技术。
同时,我们的步伐也远远不会停止,我们的目标是星辰大海!!!#航天# #中国#


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