月球挖礦歷史
A. 人類探索月球的歷史
呵呵 很愛好天文啊 支持哈 月球 只有地球的1/49大小 他是在距離地球表面的38萬公里外圍繞地球飛行的 1969年7月16號 NASA 首次用土星火箭將重大一百多噸的探月設備送上了月球 雖然很多專家學者認為美國至始至終沒有登上月球 但是我認為 1969年 那次月球之旅 實際上是真實的 中國科學院院士曾經也承認過 1969年 阿姆斯特朗和奧爾德林駕駛著成功的降落在月球表面 停頓了6個多小時以後 小阿 第一個走出登月倉 他花了3分鍾走下了 9級的扶梯 雙腳觸及了月球表面 這是人類第一次在 地球以外的星球上 它是一個荒涼冷寂的世界 故鄉地球 靜靜的依靠在旁邊 二位爺 在月球上 溜達了 2個小時 駕駛著 鷹離開了月球 次日凌晨 突破大氣層 降落在太平洋檀香山海域 美國海軍 派出直升機 把二位爺 撈起來了 其實人類至今 都沒有放棄過對月球的探索 美國相繼進行了5次等月 在月球上採集了許多寶貴的資料 在尼克松訪華時 就曾經送了我們0.1克的月岩 呵呵 現在 我們也不會落後了 雖然我們只有美國的60年代的水平 但是 我相信 我們中國最終會去月球上 把氦-3 給挖過來的
B. 中國探月工程的工程歷史
探月計劃醞釀10年
1994年進行了探月活動必要性和可行性研究,1996年完成了探月衛星的技術方案研究,1998年完成了衛星關鍵技術研究,以後又開展了深化論證工作。
月球探測工程立項
2004年1月,中國的探月計劃經過長期准備、10年論證正式立項,被稱作「嫦娥工程」。該工程主要集中在繞月探測、月球三維影像分析、月球有用元素和物質類型的全球含量與分布調查、月壤厚度探查以及地月空間環境探測。嫦娥一號」衛星有效載荷的研製測試工作由中國科學院空間科學與應用研究中心負責。
中國探月工程將首次實施再入返回飛行試驗
2013年12月,嫦娥三號任務圓滿成功後,我國探月工程全面進入「繞、落、回」三步走發展規劃的第三期。
2014年8月上旬,執行此次任務的長征三號丙運載火箭、飛行試驗器等飛行產品陸續運抵西昌衛星發射中心後,相繼開展了總裝、測試等技術准備工作,各系統狀態正常,滿足任務發射要求。今天,火箭將開始加註推進劑,各項准備工作進展順利。
2014年10月22日,我國探月工程將首次實施載人返回飛行試驗,飛行試驗器計劃於10月24日至26日擇機在西昌衛星發射中心發射。
2014年10月27日11時30分許,載人返回飛行試驗器飛抵距月球6萬公里附近,進入月球引力影響球,開始月球近旁轉向飛行。
北京時間2014年10月28日19時40分許,載人返回飛行試驗器完成月球近旁轉向飛行,離開月球引力影響球,進入月地轉移軌道,預計將於11月1日返回地球。
2014年28日凌晨3時許,試驗器到達距月面約1.2萬公里的近月點,隨後,在北京航天飛行控制中心控制下,飛行試驗器系統啟動多台相機對月球、地球進行多次拍攝,獲取了清晰的地球、月球和地月合影圖像。
2014年11月1日6時42分,載人返回飛行試驗返回器在內蒙古四子王旗預定區域順利著陸,我國探月工程三期再入返回飛行試驗獲得圓滿成功。
C. 中國的關於月球的發展史
月球詳細的資料
月球俗稱月亮,也稱太陰。月球的年齡大約也是46億年,它與地球形影相隨,關系密切。月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為 60-65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔,它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核,月核的溫度約為1000度,很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里,是地球的3/11。體積只有地球的1/49,質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月面的重力差不多相當於地球重力的 1/6。
月球上面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時,以為發暗的地區都有海水覆蓋,因此把它們稱為「 海 」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈,那裡層巒疊嶂,山脈縱橫,到處都是星羅棋布的環形山。位於南極附近的貝利環形山直徑295公里,可以把整個海南島裝進去。最深的山是牛頓環形山,深達8788米。除了環形山,月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現,別有一番風光。
月球的正面永遠向著地球。另一方面,除了在月面邊沿附近的區域因天秤動而間中可見以外,月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測器的年代,月球的背面一直是個未知的世界。
月球背面的一大特色是它幾乎沒有月海這種較暗的月面特徵。而當探測器運行至月球背面時,它將無法與地球直接通訊。
軌道資料
平均軌道半徑 384,400千米
軌道偏心率 0.0549
近地點距離 363,300千米
遠地點距離 405,500千米
平均公轉周期 27天7小時43分11.559秒
平均公轉速度 1.023千米/秒
軌道傾角 在28.58°與18.28°之間變化
(與黃道面的交角為5.145°)
升交點赤經 125.08°
近地點輻角 318.15°
物理特徵
赤道直徑 3,476.2 千米
兩極直徑 3,472.0 千米
扁率 0.0012
表面面積 3.976×107平方千米
扁率 0.0012
體積 2.199×1010 立方千米
質量 7.349×1022 千克
平均密度 水的3.350倍
赤道重力加速度 1.62 m/s2
地球的1/6
逃逸速度 2.38千米/秒
自轉周期 27天7小時43分11.559秒
(同步自轉)
自轉速度 16.655 米/秒(於赤道)
自轉軸傾角 在3.60°與6.69°之間變化
(與黃道的交角為1.5424°)
反照率 0.12
滿月時視星等 -12.74
表面溫度(t) -233~123℃ (平均-23℃)
大氣壓 1.3×10-10 千帕
月球約一個農歷月繞地球運行一周,而每小時相對背景星空移動半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛星不同,月球的軌道平面較接近黃道面,而不是在地球的赤道面附近。
相對於背景星空,月球圍繞地球運行(月球公轉)一周所需時間稱為一個恆星月;而新月與下一個新月(或兩個相同月相之間)所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恆星月長是因為地球在月球運行期間,本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。
因為月球的自轉周期和它的公轉周期是完全一樣的,我們只能看見月球永遠用同一面向著地球。自月球形成早期,月球便一直受到一個力矩的影響引致自轉速度減慢,這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此,部分地球自轉的角動量轉變為月球繞地公轉的角動量,其結果是月球以每年約38 毫米的速度遠離地球。同時地球的自轉越來越慢,一天的長度每年變長15 微秒。
月球對地球所施的引力是潮汐現象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道,所謂的同步自轉並非嚴格。由於月球軌道為橢圓形,當月球處於近日點時,它的自轉速度便追不上公轉速度,因此我們可見月面東部達東經98度的地區,相反,當月處於遠日點時,自轉速度比公轉速度快,因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為天秤動。又由於月球軌道傾斜於地球赤道,因此月球在星空中移動時,極區會作約7度的晃動,這種現象稱為天秤動。再者,由於月球距離地球只有60地球半徑之遙,若觀測者從月出觀測至月落,觀測點便有了一個地球直徑的位移,可多見月面經度1度的地區。這種現象稱為天秤動。
嚴格來說,地球與月球圍繞共同質心運轉,共同質心距地心4700千米(即地球半徑的2/3處)。由於共同質心在地球表面以下,地球圍繞共同質心的運動好像是在「晃動」一般。從地球北極上空觀看,地球和月球均以迎時針方向自轉;而且月球也是以迎時針繞地運行;甚至地球也是以迎時針繞日公轉的。
很多人不明白為甚麼月球軌道傾角和月球自轉軸傾角的數值會有這么大的變化。其實,軌道傾角是相對於中心天體(即地球)而言的,而自轉軸傾角則相對於衛星(即月球)本身的軌道面。在這個定義習慣很適合一般情況(例如人造衛星的軌道)而且是數值相當固定的,但月球卻非如此。
月球的軌道平面(白道面)與黃道面(地球的公轉軌道平面)保持著5.145 396°的夾角,而月球自轉軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球並非完美球形,而是在赤道較為隆起,因此白道面在不斷進動(即與黃道的交點在順時針轉動),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期間,白道面相對於地球赤道面(地球赤道面以23.45°傾斜於黃道面)的夾角會由 28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之間變化。同樣地,月球自轉軸與白道面的夾角亦會介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° - 1.54°)。月球軌道這些變化又會反過來影響地球自轉軸的傾角,使它出現±0.002 56°的擺動,稱為章動。
白道面與黃道面的兩個交點稱為月交點--其中升交點(北點)指月球通過該點往黃道面以北;降交點(南點)則指月球通過該點往黃道以南。當新月剛好在月交點上時,便會發生日食;而當滿月剛好在月交點上時,便會發生月食;
月球的周期 名稱 Value (d) 定義
恆星月 27.321 661 相對於背景恆星
朔望月 29.530 588 相對於太陽(月相)
分點月 27.321 582 相對於春分點
近點月 27.554 550 相對於近地點
交點月 27.212 220 相對於升交點
月球軌道的其它特徵 名稱 數值 (d) 定義
默冬章 (repeat phase/day) 19 年
平均月地距離 ~384 400 千米
近地點距離 ~364 397 千米
遠地點距離 ~406 731 千米
軌道平均偏心率 0.0549003
交點退行周期 18.61 年
近地點運動周期 8.85 年
食年 346.6 天
沙羅周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天
軌道與黃道的平均傾角 5°9'
月球赤道與黃道的平均傾角 1°32'
人類登月探索:
第一件到達月球的人造物體是前蘇聯的無人登陸器月球2號,它於1959年9月14日撞向月面。月球3號在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。月球9號則是第一艘在月球軟著陸的登陸器,它於1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。另外,月球10號於1966年3月31日成功入軌,成為月球第一顆人造衛星。
在冷戰期間,美利堅合眾國和前蘇聯一直希望在太空科技領先對方。這場太空競賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時進入高潮。美利堅合眾國阿波羅11號的指令長尼爾·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,而尤金·塞爾南則是最後一個站立在月球上的人,他是1972年12月阿波羅17號任務的成員。參看: 月球宇航員列表
阿波羅11號的太空人留下了一塊9英吋乘7英吋的不銹鋼牌匾在月球表面,以紀念這次登陸及為有可能發現它的其他生物提供一些資料。
牌匾上繪有地球的兩面,並有三名太空人及當時美利堅合眾國總統尼克遜的簽署。
6次的太陽神任務及3次無人月球號任務(月球16、20、24號)把月球上的岩石及土壤樣本帶回地球。
在2004年2月,美利堅合眾國總統喬治·沃克·布希提出於2020年前派人重新登月。歐洲航天局及中華人民共和國亦有計劃發射探測器前往月球。歐洲的Smart 1探測器於2003年9月27日升空,並於2004年11月15日進入繞月軌道。它將會勘察月球環境及製作月面X射線地圖。
中華人民共和國亦積極開展探月計劃,並尋求開采月球資源的可行性,尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來地球能源的元素。有關中華人民共和國探月計劃,見嫦娥工程條目。
日本及印度亦不甘後人。日本已初步訂出未來探月的任務。日本的宇宙航空研究開發機構甚至已著手計劃的有人的月球基地。印度則會先發射無人繞月探測器Chandrayan。
有關月亮的神話:
在中華人民共和國古代神話中,關於月亮的故事數不勝數。在古希臘神話中,月亮女神的名字叫阿爾忒彌斯,她是太陽神阿波羅的孿生妹妹,同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的月牙兒,象徵著阿爾忒彌斯的神弓。
月球是地球唯一的天然衛星,是距離我們最近的天體,它與地球的平均距離約為384401千米。它的平均直徑約為3476千米,比地球直徑的1/4 稍大些。月球的表面積有3800萬千米,還不如我們亞洲的面積大。月球的質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月面重力則差不多相當於地球重力的1/6。
月球的軌道運動 月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱「白道」。白道平面不重合於天赤道,也不平行於黃道面,而且空間位置不斷變化。
周期173日。
月球的自轉 月球在繞地球公轉的同時進行自轉,周期27.32166日,正好是一個 恆星月,所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱「同步自轉」,幾乎是衛星世界的普
遍規律。一般認為是行星對衛星長期潮汐作用的結果。天平動是一個很奇妙的現象,它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因:
1。在橢圓軌道的不同部分,自轉速度與公轉角速度不匹配。 2。白道與赤道的交角。
月球的物理狀況---月面的地形主要有:
環形山 這個名字是伽利略起的。它是月面的顯著特徵,幾乎布滿了整個月面。 最大的環形山是南極附近的貝利環行山,直徑295千米,比海南島還大一點。小的環行山
甚至可能是一個幾十厘米的坑洞。直徑不小於1000米的大約有33000個。占月面表面積的 7-10%。
有個日本學者1969年提出一個環形山分類法,分為克拉維型(古老的環形山,一般都
面目全非,有的還山中有山)哥白尼型(年輕的環形山,常有「輻射紋」,內壁一般帶有
同心圓狀的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(環壁較低,可能從哥白尼型演變而來 )碗型和酒窩型(小型環形山,有的直徑不到一米)。
月海 肉眼所見月面上的陰暗部分實際上是月面上的廣闊平原。由於歷史上 的原因,這個名不副實的名稱保留到了現在。
已確定的月海有22個,此外還有些地形稱為「月海」或「類月海」的。公認的22 個絕大多數分布在月球正面。背面有3個,4個在邊緣地區。在正面的月海面積略大於
50%,其中最大的「風暴洋」 面積越五百萬平方公里,差不多九個法國的面積總和。 大多數月海大致呈圓形,橢圓形,且四周多為一些山脈封閉住,但也有一些海是
連成一片的。除了「海」以外,還有五個地形與之類似的「湖」----夢湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖,但有的湖比海還大,比如夢湖面積7萬平方千米,比汽海等還大得
多。 月海伸向陸地的部分稱為「灣」和「沼」,都分布在正面。灣有五個:露灣、暑 灣、中央灣、虹灣、眉月灣;沼有腐沼、疫沼、夢沼三個,其實沼和灣沒什麼區別。
月海的地勢一般較低,類似地球上的盆地,月海比月球平均水準面低1-2千米,
個別最低的海如雨海的東南部甚至比周圍低6000米。月面的返照率(一種量度反射太陽光本領的物理量)也比較低,因而看起來現得較黑。
月陸和山脈 月面上高出月海的地區稱為月陸,它一般比月海水準面高2-3千 米,由於它返照率高,因而看來比較明亮。在月球正面,月陸的面積大致與月海相等
但在月球背面,月陸的面積要比月海大得多。 從同位素測定知道月陸比月海古老得多,是月球上最古老的地形特徵。
在月球上,除了犬牙交差的眾多環形山外,也存在著一些與地球上相似的山脈。月球上的山脈常借用地球上的山脈名,如阿爾卑斯山脈,高加索山脈等等,其中最長的山脈為亞平寧山脈,綿延1000千米,但高度不過比月海水準面高三,四千米。山脈上也有些峻嶺山峰,過去對它們的高度估計偏高。現在認為大多數山峰高度與地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南極附近)也不過9000米和 8000米。
月面上6000米以上的山峰有6個,5000-6000米20個,4000-5000米則有80個,1000米以 上的有200個。
月球上的山脈有一普遍特徵:兩邊的坡度很不對稱,向海的一邊坡度甚大,有時 為斷崖狀,另一側則相當平緩。
除了山脈和山群外,月面上還有四座長達數百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在 月海中,這種峭壁也稱「月塹」。
月面輻射紋 月面上還有一個主要特徵是一些較「年輕」的環形山常帶有美麗的「輻射紋」,這是一種以環形山為輻射點的向四面八方延伸的亮帶,它幾乎以筆直的方向穿過山系、月海和環形山。輻射文長度和亮度不一,最引人注目的是第谷環形山的輻射紋,最長的一條長1800千米,滿月時尤為壯觀。其次,哥白尼和開普勒兩個環形山也有相當美麗的輻射 紋。據統計,具有輻射紋的環形山有50個。
形成輻射紋的原因至今未有定論。實質上,它與環形山的形成理論密切聯系。現在許多人都傾向於隕星撞擊說,認為在沒有大氣和引力很小的月球上,隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠。而另外一些科學家認為不能排除火山的作用,火山爆發時的噴 射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。
月谷(月隙) 地球上有著許多著名的裂谷,如東非大裂谷。月面上也有這種構造----那些看來彎彎曲曲的黑色大裂縫即是月谷,它們有的綿延幾百到上千千米,寬度從幾千米到幾十千米不等。那些較寬的月谷大多出現在月陸上較平坦的地區,而那些較窄、較小的月谷(有時又稱為月溪)則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環形山的東南連結雨海和冷海的阿爾卑斯大月谷,它把月面上的阿爾卑斯山攔腰截斷,很是壯觀。從太空拍得的照片估計,它長達130千米,寬10-12千米。
從何而來?---月球形成之迷
月球是外星人的宇宙飛船:這並非無稽之談,因為科學的動力就在於大膽的想像,沒有創見就不會有新的突破,愛因斯坦提出的相對論當時又何嘗不是無稽之談。而中國人在科學上欠缺的正是這種大膽的創見。
我們為什麼總看不到月球的背面
月球總以一個面對著地球.是因為月球的自傳和公轉周期是相同的.(27.32166日)
要理解這一現象,你可以做一個實驗.畫一個圓,標出正東西南北方向.你站在圓心(代表地球),再找一個朋友,站在圓上,讓他面部朝前(即不扭動脖子),沿著圓逆時針挪動,要求他在沿著圓挪動的時候,保持面部始終朝向圓心,也就是你.那麼這樣一個過程就基本模擬了月亮饒地球轉動的過程.
很明顯,在這樣一個過程中,你的朋友始終是一個面(前面)面向你.下面理解為什麼在這樣一個過程中,公轉周期等於自轉周期.
你的朋友從你的正北方出發,繞著你轉動,再一次出現在正北方的時候,他就完成了一個公轉周期.(類似於月亮饒地球公轉一周的時間.)
下面看看他的自轉時間是多少.我們不妨還設定當你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南時的姿態為初始姿態..然後我們就可以發現當你的朋友逆時針挪動到你的正西方位置時,他的自轉姿態就發生了逆時針90度的旋轉.(如果你的朋友在過程中不"自轉"的話,那麼當他在此位置時,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而實際實驗時你的朋友在此位置卻是朝向正東方向,所以他相對與初始位置逆時針繞自己旋轉了90度.
類似地,當他走到你的正南方向時,他相對於初始姿態自傳了180度.當他走到你的正東方向時,他相對於初始姿態自傳了270度.當他再次走到你的正北方向時,他相對於初始姿態自傳了360度.也就是說他完成了一個自轉周期.
因為完成一個公轉過程就剛好完成了一個自轉過程,所以從時間上來看,這個自轉周期就等於公轉周期.因為在整個過程中,你的朋友總是以身體面部朝向你,也就是說,月亮總是以一個面朝向地球.
廣寒宮——月球
每當夜幕降臨,一輪明月升上夜空,清澈的月光灑滿大地,讓人產生無數情思遐想。文人墨客更是對月亮倍加青睞,唐代詩人張若虛的「江上何人初見月,江月何年初照人」,還有宋代文學家蘇軾的「明月幾時有,把酒問青天」,都可稱得上是膾炙人口的詠月佳句。
月球俗稱月亮,也稱太陰。在中國古代神話中,關於月亮的故事數不勝數。古希臘神話中,月亮女神的名字叫阿爾特彌斯,同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的娥眉,同時象徵著阿爾特彌斯的神弓。
皓月當空,我們能夠清楚地看到它上面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時,以為發暗的地區都有海水覆蓋,因此把它們稱為 「海」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈,那裡層巒疊嶂,山脈縱橫,到處都是星羅棋布的環形山。位於南極附近的貝利環形山直徑295公里,可以把整個海南島裝進去。最深的環形山是牛頓環形山,深達8788公里。除了環形山,月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現,別有一番風光。
月球的年齡,大約也是46億年,它與地球形影相隨,關系密切。月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60~65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔,它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核,月核的溫度約為1000度,很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里,是地球的 3/11。體積只有地球的1/49,質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月面的重力差不多相當於地球重力的1/6。
月球的形成有以下幾個觀點。
一.分裂說。這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年,著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出,月球本來是地球的一部分,後來由於地球轉速太快,把地球上一部分物質拋了出去,這些物質脫離地球後形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是現在的太平洋。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為,以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那麽二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,發現二者相差非常遠。
二.俘獲說。這種假設認為,月球本來只是太陽系中的一顆小行星,有一次,因為運行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為,地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來越多,最終形成了月球。但也有人指出,向月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那麽大的力量能將它俘獲。
三.同源說。這一假設認為,地球和月球都是太陽系中浮動的星雲,經過旋轉和吸積,同時形成星體。在吸積過程中,地球比月球相應要快一點,成為「哥哥」。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,人們發現月球要比地球古老得多。有人認為,月球年齡至少應在70億年左右。
四.大碰撞說。這是近年來關於月球成因的新假設。1986年3月20日,在休士頓約翰遜空間中心召開的月亮和行星討論會上,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本茲、斯萊特里和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設。這一假設認為,太陽系演化早期,在星際空間曾形成大量的「星子」,星子通過互相碰撞、吸積而長大。星子合並形成一個原始地球,同時也形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個天體在各自演化過程中,分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠,因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會,那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態,使地軸傾斜,而且還使那個小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發,膨脹的氣體以及大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質,主要有碰撞體的幔組成,也有少部分地球上的物質,比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,並沒有完全脫離地球的引力控制,他們通過相互吸積而結合起來,形成全部熔融的月球,或者是先形成幾個分離的小月球,在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。
月亮成分
45億年前,月球表面仍然是液體岩漿海洋。科學家認為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP) 展現了岩漿海洋留下的化學線索。KREEP實際上是科學家稱為「不兼容元素」的合成物--那些無法進入晶體結構的物質被留下,並浮到岩漿的表面。對研究人員來說,KREEP是個方便的線索,來明了月殼的火山運動歷史,並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間。
月殼由多種主要元素組成,包括:鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁及氫。當受到宇宙射線轟擊時,每種元素會發射特定的伽瑪輻射。有些元素,例如:鈾、釷和鉀,本身已具放射性,因此能自行發射伽瑪射線。但無論成因為何,每種元素發出的伽瑪射線均不相同,每種均有獨特的譜線特徵,而且可用光譜儀測量。
直至現在,人類仍未對月球元素的豐度作出面性的測量。現時太空船的測量只限於月面一部分。
天秤動
由於月球軌道為橢圓形,當月球處於近日點時,它的自轉速度便追不上公轉速度,因此我們可見月面東部達東經98度的地區,相反,當月處於遠日點時,自轉速度比公轉速度快,因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為經天秤動。
D. 中國探索月球的歷史
方案
各階段示意圖
我國航天科技工作者早在1994年就進行了探月活動必要性和可行性研究,1996年完成了探月衛星的技術方案研究,1998年完成了衛星關鍵技術研究,以後又開展了深化論證工作。 經過10年的醞釀,最終確定我國整個探月工程分為「繞」、「落」、「回」3個階段。 第一步為「繞」,即發射我國第一顆月球探測衛星,突破至地外天體的飛行技術,實現月球探測衛星繞月飛行,通過遙感探測,獲取月球表面三維影像,探測月球表面有用元素含量和物質類型,探測月壤特性,並在月球探測衛星奔月飛行過程中探測地月空間環境。第一顆月球探測衛星「嫦娥一號」已於2007年10月24日發射。 第二步為「落」,時間定為2007年至2010年。即發射月球軟著陸器,突破地外天體的著陸技術,並攜帶月球巡視勘察器,進行月球軟著陸和自動巡視勘測,探測著陸區的地形地貌、地質構造、岩石的化學與礦物成分和月表的環境,進行月岩的現場探測和采樣分析,進行日-地-月空間環境監測與月基天文觀測。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動機器人探測著陸區岩石與礦物成分,測定著陸點的熱流和周圍環境,進行高解析度攝影和月岩的現場探測或采樣分析,為以後建立月球基地的選址提供月面的化學與物理參數。 第三步為「回」,時間定在2011至2020年。即發射月球軟著陸器,突破自地外天體返回地球的技術,進行月球樣品自動取樣並返回地球,在地球上對取樣進行分析研究,深化對地月系統的起源和演化的認識。目標是月面巡視勘察與采樣返回。 當「繞、落、回」三步走完後,中國的無人探月技術將趨於成熟,中國人登月的日子也將不再遙遠。
繞月探測工程是我國月球探測的第一期工程,即研製和發射第一顆月球探測衛星。該星將環繞月球運行, 慶功大會
並將獲得的探測數據資料傳回地面。該工程由探月衛星、運載火箭、發射場、測控和地面應用五大系統組成。現已確定探月衛星主要利用「東方紅三號」衛星平台,運載火箭採用「長征三號甲」火箭,發射場選用西昌衛星發射中心,探測系統利用現有航天測控網,地面應用系統由中國科學院負責開發。 具體計劃是,「長征三號甲」火箭從西昌發射中心起飛,將「嫦娥一號」衛星送入地球同步轉移軌道後實現星箭分離,衛星最後進入環繞月球南、北極的圓形軌道運行,並對月球進行探測,軌道距離月面的高度為200公里。 設計壽命為1年的「嫦娥一號」衛星,攜帶立體相機、成像光譜儀、激光高度計、微波輻射計、太陽宇宙射線檢測器和低能離子探測器等多種科學儀器,對月球進行探測。它在環月飛行執行任務期間,主要獲取月面的三維影像,分析月面有用元素含量和物質類型的分布特點,探測月球土壤厚度,檢測地月空間環境。其中前3項是國外沒有進行過的項目,第4項是我國首次獲取8萬公里以外的空間環境參數。此外,美國曾對月球上的5種資源進行探測,我國將探測14種,其中重要的目標是月球上的氦—3資源。氦—3是一種安全高效而又清潔無污染的重要燃料,據統計,月球上的氦—3可以滿足人類1萬年以上的供電需求。月球土壤中的氦—3含量可達500萬噸。 嫦娥工程是一個完全自主創新的工程,也是我國實施的第一次探月活動。工程自2004年1月立項,目前已經完成了嫦娥一號衛星和長征三號甲運載火箭產品研製和發射場、測控、地面應用系統的建設。2007年10月24日在西昌衛星發射中心成功發射升空。月球探測是一項非常復雜並具高風險的工程,到目前為止,人類共發射月球探測器122次,成功59次,成功率為48%。中國長征三號甲運載火箭的成功率為100%。
E. 有人說月球采礦10年內就能實現,有什麼依據嗎
人類要在月球定居,不可能什麼都從地球運過去,因而,首先必須發展太空資源原位利用技術,這是人類在太空中可持續發展的關鍵,也是人類進一步探索火星和更深入探索太陽系其他星球的踏腳石。當然,從長遠來看,若成本足夠低,開采太空資源運回地球也是有可能的。
F. 女孩跟父親到月球挖礦!《致命勘探》到底是什麼劇情
這個我也不清楚,因為沒有看過致命勘探這部劇,所以不知道它內容講了些什麼。
G. 從月球向地球采礦,經過一段時間後,假設地球月球為均勻球體,月球仍在原軌道上運行,請問月球周期的變化.
半長軸當然會變,
a=-GMm/2E,M,m,E都變了,月球的位置雖然不會突變,但是軌道會變(軌道是橢圓不是圓)
這個公式的具體形式並不重要,但軌道是橢圓(包括正圓這種特殊情形)是應該知道的概念(月球繞地球運動時距離是會變化的),地球在橢圓的焦點上
比如月球在遠點(即橢圓軌道與其長軸交點離地球遠的那個點),軌道改變時遠點可以不變只需要近點到地球的距離改變,相當於橢圓軌道被拉伸(壓縮),半長軸還是會變的(不過這又是高二數學的內容^_^)
H. 人類探索月球歷史
很愛好天文啊 支持哈 月球 只有地球的1/49大小 他是在距離地球表面的38萬公里外圍繞地球飛行的 1969年7月16號 NASA 首次用土星火箭將重大一百多噸的探月設備送上了月球 雖然很多專家學者認為美國至始至終沒有登上月球 但是我認為 1969年 那次月球之旅 實際上是真實的 中國科學院院士曾經也承認過 1969年 阿姆斯特朗和奧爾德林駕駛著成功的降落在月球表面 停頓了6個多小時以後 小阿 第一個走出登月倉 他花了3分鍾走下了 9級的扶梯 雙腳觸及了月球表面 這是人類第一次在 地球以外的星球上 它是一個荒涼冷寂的世界 故鄉地球 靜靜的依靠在旁邊 二位爺 在月球上 溜達了 2個小時 駕駛著 鷹離開了月球 次日凌晨 突破大氣層 降落在太平洋檀香山海域 美國海軍 派出直升機 把二位爺 撈起來了 其實人類至今 都沒有放棄過對月球的探索 美國相繼進行了5次等月 在月球上採集了許多寶貴的資料 在尼克松訪華時 就曾經送了我們0.1克的月岩 呵呵 現在 我們也不會落後了 雖然我們只有美國的60年代的水平 但是 我相信 我們中國最終會去月球上 把氦-3 給挖過來的
I. 人類探索月球的歷程
月球是地球唯一一顆天然衛星:
軌道半徑: 距地球384,400千米
行星直徑: 3476千米
質量: 7.35e22千克
古羅馬人稱之為Luna,古希臘人稱之為Selene或阿爾特彌斯(月亮與狩獵的女神),另外在其他神話中它還有許多名字。
理所當然,月球早在史前就已被人所知道。它是空中僅次於太陽的第二亮物體。由於月球每月繞地球公轉一周,地球、月球、太陽之間的角度不斷變化;我們把它叫做一個朔望月。一個連續新月的出現需要29.5天(709小時),隨月球軌道周期(由恆星測量)因地球同時繞太陽公轉變化而變化。
由於它的大小與組成,月球有時被分為類地「行星」,與水星,金星,地球和火星分在一起。
月球由蘇聯飛行器月球2號於1959年代表人類第一次拜訪,這也是人類第一次在非地球星體上探索。第一次在著陸則在1969年6月20日(你記得你在哪兒嗎?);後一次在1972年12月。月球也是唯一一個被採回表面樣本的星球。在1994年夏天,月球被Clementine飛行器大范圍地作了地圖映象。月球勘探者號如今正繞著月球轉。
地球與月球之間的引力場形成了有趣的現象。最顯而易見的便是潮汐現象。月球正對地球一點的引力為最大,反面一點則相對弱小一些。地球,特別是海洋並不是完全地固定的,而是朝月球方向略有延伸的。從地球表面為透視角觀察的話,會看到地球表面的兩個膨脹點,一個正對月球,另一個則正對反面。這效果對海洋比對因態地殼強烈得多,所以海洋處膨脹得更高。另外因為地球自轉比月球在軌道上快,膨脹每天一次,每天的大潮一共有兩次。
但是地球也並不完全是一個流體,地球的自轉導致地球在正對月球下方的膨脹非常輕微。這意味著由於地球自轉扭力及月球上的加速度影響,使地球與月球之間的影響力並不十分確切地存在於兩球心連線上。這也使得地球不斷向月球提供自轉能量,使得自轉速度每世紀減慢1.5微秒,也使月球公轉地球軌道每年增加3.8米。(相反的結果也導致了火衛一和海衛一的不尋常公轉軌道)。
不對稱的引力交互作用也使月球自轉同步。比如,它的軌道位相始終相對固定,使得朝向地球的一面不變。由於地球的自轉因月球的影響而減緩,所以在很早以前,月球的自轉速度也因地球而減緩,不過在那時作用力要強烈得多。當月球的自轉速度減緩到適合自己軌道周期時(這樣膨脹點就在地球正對點),就沒有任何的多餘扭力了,這樣月球的情形就穩定了。這種情況也類似地發生在太陽系其他衛星上。最終,地球的自轉也將慢到合適於月球周期,就像冥王星和冥衛一的情況一樣。
自然,月球也顯得不太穩定(由於它的不太圓的軌道)以致於較遠端的一部分度數可不定時地看到,但大多數遠端表面(左圖)一直無法完全觀測,直到蘇聯飛船月球3號1959年上天對其進行拍攝才解決了問題。(注意:這里並沒有什麼「黑暗面」在月亮上;月球的所有部分都能得到半日照時間。一些對「黑暗面」的稱謂往往是指月亮不為人所見的另一面,因為「黑暗」有「不為人知」之意。這種稱謂在今天不夠正確)。
月球沒有大氣層。但是來自Clementine飛行器的證據表明可能在月球南極,處於永久陰暗面的大環行山處有固態水--冰。這如今已由月球勘探者號飛船證實。顯然月球北極也有冰,這樣未來月球探索的代價將略微便宜一些!
月球的外殼平均厚68千米,從Mare Crisium下的零公里到背面Korolev環行山的107千米。地殼下是地幔,可能也是它的內核。然而它並不像地球的地幔,月球的只是部分特別熾熱。奇怪的是,月球的質心與它的幾何地理中心向地球方向偏移了2千米。同樣,在這一側其地殼也較薄。
月球表面有兩種主要地形:巨大的環形山與古老的高原和相對平滑與年輕的maria。maria地形(覆蓋月球表面達16%)是由火山噴出的熾熱的熔岩沖蝕出的。大部分的表面是由灰土層塵埃與流星撞擊的石頭碎片覆蓋。出於未知的理由,maria地形集中於靠近於地球的一面。
大多數靠近地球的環形山,火山由科學歷史上的著名的稱謂命名,如第谷,哥白尼和托勒密。背面的則多用近代的命名,如阿波羅,加加林和Korolev(因為第一張照片由月球3號拍到,所以具有顯而易見的俄羅斯偏向)。另外,類似於近地區,月球背面也有巨形環形山South Pole-Aitken,直徑2250千米,深12千米,使它成為太陽系最大的撞擊盆地,並在西側形成了山中山,成了太陽系中重環山的典型。(從地球上看;左側圖的正中)。
阿波羅號和月球號計劃帶回了一塊重382千克的石頭樣本。這些提供給了我們有關月球的詳細知識。它們具有特別的價值,在月球上著陸後的廿年,科學家們還是在這快最期的樣本上做研究。
月球表面上的絕大多數石頭看來都有30到46億歲,這與地球上的超過30億歲的極稀少的石頭有偶然的巧合。這樣,月球就提供了太陽系早期歷史的在地球上無法找到的證據。
根據早先的對阿波羅樣本的研究,有關月球的起源並不一致,主要有三種理論:co-accretion同生說,主張地球與月球同時形成於太陽星雲;fission分裂說,主張月球是由地球上分裂出去; capture捕捉說,主張月球形成於其他地方,後來為地球所捕捉。這些理論證據都不足,但是來自月亮石頭的最新和最詳細的信息引出了impact撞擊說:地球曾被一個大物體(相當於火星大小甚至更大)撞擊,月球則是由噴射出的部份形成。不斷又有新信息被發現,但撞擊說如今被廣泛接受。
月球並沒有全球性磁場,但是它的一些表面石頭存有剩餘的吸引力,表明月球早期曾有過全球性磁場。
由於沒有大氣和磁場,月球表面赤裸裸地遭受太陽風的攻擊。在它剩餘的40餘億年光陰里,大量來自太陽風的氫離子將植入其表面。由阿波羅返回的樣本證明了它對研究太陽風的價值。月球上的氫可能在未來當作燃料使用。
J. 月球的歷史
月球的形成有以下幾個觀點。
一.分裂說。這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年,著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出,月球本來是地球的一部分,後來由於地球轉速太快,把地球上一部分物質拋了出去,這些物質脫離地球後形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是現在的太平洋。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為,以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那麽二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,發現二者相差非常遠。
二.俘獲說。這種假設認為,月球本來只是太陽系中的一顆小行星,有一次,因為運行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為,地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來越多,最終形成了月球。但也有人指出,向月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那麽大的力量能將它俘獲。
三.同源說。這一假設認為,地球和月球都是太陽系中浮動的星雲,經過旋轉和吸積,同時形成星體。在吸積過程中,地球比月球相應要快一點,成為「哥哥」。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,人們發現月球要比地球古老得多。有人認為,月球年齡至少應在70億年左右。
四.大碰撞說。這是近年來關於月球成因的新假設。1986年3月20日,在休士頓約翰遜空間中心召開的月亮和行星討論會上,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本茲、斯萊特里和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設。這一假設認為,太陽系演化早期,在星際空間曾形成大量的「星子」,星子通過互相碰撞、吸積而長大。星子合並形成一個原始地球,同時也形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個天體在各自演化過程中,分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠,因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會,那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態, 使地軸傾斜,而且還使那個小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發,膨脹的氣體以及大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質,主要有碰撞體的幔組成,也有少部分地球上的物質,比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,並沒有完全脫離地球的引力控制,他們通過相互吸積而結合起來,形成全部熔融的月球,或者是先形成幾個分離的小月球,在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。