中国在航天领域的成绩是有目共睹的。2019年中国实现了首次探访月背,这在人类历具有里程碑的意义,世界上的很多都在努力的探索月球,除了它是地球的一个卫星之外,还会对月球进行各种科学的探索。那么人类探索月球的目的是什么呢?当年美国宇航员阿姆斯特朗在月球上留下了人类的第一个脚印,那么人类的登月的意义何在?一起来探讨下!
“我的一小步,人类的一大步。”美国宇航员阿姆斯特朗的名言其实就是登月的意义。登月意味着人类的进步,人类依靠科技,开始走出地球,迈向宇宙。下图即为阿姆斯特朗留在月球上的脚印。
1、登月问题与吃饭问题——归根到底是眼光的长远问题
登月中一个常见的攻击问题就是:有些地区的人依然温饱问题都解决不了,把登月的钱用来解决他们的温饱问题,是一件功德无量的事,而登月则费钱又费事。
确实,登月不可能直接解决人民的温饱问题,但是登月绝不是费钱的无用功。归根到底,是决策者在温饱和登月两个问题的平衡。温饱问题缺实需要解决,但是不能只顾眼前问题。我们当然可以把登月的钱用来解决温饱,然而当其他因登月而科技不断发展起来后,我们难道坐以待毙?
2、登月促进科学的发展——它是一国综合实力的象征
实际上,登月虽不能直接解决温饱,但是它在暗中起到了作用:登月极大地促进了科学、科技的发展。
1、较直接的影响就是结构的设计。登月需要尽可能地降低结构自重,增强负载。但是结构自重的降低,必然会降低结构的强度。这就要求登月结构的设计需要同时满足“轻、强”这两个互相矛盾的要求,结构的优化设计方法就应运而生了。实际上,结构的优化设计,较早就始于航空航天行业,真是有了这样的优化设计方发和理论,才能够设计出满足要求的登月结构,才能借助于计算机缩短结构优化的时间。
2、另一个影响较大在材料领域。为了寻找轻而强的结构材料,材料科学的科研工作者们不断地研究,各类复合材料被发现,并应用于航空航天。下图为A380上碳纤维复合材料的应用。随着研究的深入,机身上的传统的铝镁合金材料,增在逐步地被各类更加轻强的复合材料所替代。此外,外太空严苛的极端环境,也对材料提出了更高的要求。
3、登月工程对控制的要求的高。从火箭发射,到进入地球轨道,到变轨到月球轨道,再到软着陆。整个过程中,需要精确控制飞行器的姿态。一个过程出现问题,都是毁灭性的,这就要求在控制领域具有较强的实力。特别是在接近真空的太空中,发动机一点点的推力,就可以让飞行器不停的旋转,想要实现指定的姿态,困难。
4、通讯问题。地月距离约38万km,信号的互相传输如何增加不被干扰?前段时间,印度探月就是由于通讯问题而坠落。通讯一旦被干扰,甚至直接失去,那么地面与飞行器就失去了联系,再也无法控制了。我国为了探测月球背面,率先发射了嫦娥二号,占据了月球的拉格朗日点,为地月通讯打下基础。
5、粮食等其他问题。登月较终是需要人的,人就需要吃喝拉撒。增加宇航员的生命健康,也是登月工程中需要解决的一个实际问题。食物的保存、口感等要求,都会促进现有食物的制作和保存技术。更甚一步,登月后,如果能像《火星营救》一样,依靠人类粪便,种植土豆,那么地球上的温饱问题也就迎刃而解了。
此外,宇航员的生理和心里健康,都需要严格关注,从而带动医学的发展,特别是极端环境下的人体医学。
登月是个系统工程,绝不是一门学科或者一个技术所能带动的,而是结构、材料、力学、医学、通讯、控制等等多学科交叉,共同发展而来的。所以,登月是一个综合实力的象征。
3、登月也是军事实力的象征
也正是登月带来了各类学科和技术的进步,特别是结构与控制,从而让我们掌握了太空武器相关的技术。我们可以破坏敌方卫星,甚至可以直接从卫星发射激光破坏敌方地面设施。我们可以发射高空导弹,实现精确制导,克服反导弹的威胁。登月可以让我们拥有这些技术,从而有所不惧。
4、登月只是一个起点,人类的未来是星辰大海,是广袤宇宙
我们不仅是为了登月而登月,更多的是战略布局。通过登月,促进我们相关科学科技的进步,能够比别人更早一步,进入太空。要知道,我们人类的未来,不仅仅是地球,而是星辰大海,更是广袤的宇宙。
综上所述,登月意义重大!