第九章

豐富的礦產資源

人類提出重返片球的另一個重要意義,是為解決人類麵臨的日益惡化的生存環境、礦產資源日趨枯竭及能源短缺,人類試圖越過重返月球來獲得新能源和礦產,以此擺脫人類未來的窘境。在已進行的探月活動中,對從月麵取回的岩石和土壤樣品,各種學科的科學家萊用不同的方法和手段,對這些來自異球的稀世珍寶進行了極其細微的觀察、化驗和分析,揭示了大量有關月球的奧秘。

對月球岩石的樣品進行分析,發現月球上的岩石主要有三種類型。第一種是富含鐵或鈦的月海玄武岩。暗色的月海玄武岩主要由單斜輝石、基性斜長石和鈦鐵礦組成,有時含橄欖石和磷灰石,或微量硫鐵和金屬鐵等物相。登月已取回的岩石中共發現20多種玄武岩的類型。根據氧化鈦的含量可將月海玄武岩分為高鈦;低敏和極低鈦。這些玄武岩特點是富鈦富鐵,無含水礦物,氧逸度低,無三價鐵出現,具有多樣的細粒至粗粒結構。第二種是斜長岩,富含鉀、稀土和磷的岩類等。斜長岩由95%的斜長石及少量低鈣輝石組成,主要分布在月球高地。第王種是由太小為01~1毫米的岩屑顆粒組成的角礫岩,是撞擊作用的產物。角礫岩可分為破碎狀斜長岩、部分熔融的角礫岩、複礦碎屑角礫岩和深變質的噴出岩。

用光譜分析鑒別出月岩中含有地殼裏的全部元素和印種左右的礦物,其中有6種礦物是地球上所沒有的。難熔元素約占月球質量的65%,富鐵及難熔元素的殘餘液體凝結組成250千米厚的月球外殼。在月球土壤中,氧占40%,它是推進劑和受控生態環境生命保障係統的供氧源;矽古20%,是製作太陽電池陣的原材料。其他元素的比例是,鉛6%~8%、鎂3%~7%、鐵5%~113%、鈣8%~103%、鈦5%~6%,鈉、鉀、錳含量占千分之幾,鋯、鋇、鈧、铌含量為萬分之幾。科學家們把月球土壤樣品加熱到2000℃,發現有惰性氣體從月壤中逸出,其中有氦、氬、氖、氙等放射性粒子。月球上還富含地球上少有的能源氦3,它是核聚變反應堆的理想燃料。從月球岩石標本上還發現有一層很薄的無鏽鐵薄膜。起初科學家們推測,假如讓這種鐵處在地球條件下,定會立即氧化鏽蝕,然而,經過試驗的結果,這種鐵不會被氧化,是通常所說的“純鐵”。純鐵對人類非常有用。據估計,在發達國家裏,每年因金屬腐蝕損失大約占國民經濟收入的1/10。如果能在月球上生產純鐵,運回地球上使用,不僅填補了一項空白,而且會獲得很大的經濟效益,無疑是對人類的一大貢獻。開采月球的天然礦藏是十分有吸引力的,在片球基地上將材料加工成最終產品;供空間和地麵使用,預計是一項高效益的產業,其前景非常誘人。

探月最高潮莫過於1969年把第二批美國人送上月球的“阿波羅登月計劃”,但這隻是探月的開端,至於如何利用月球資源,有待繼續進行。為此,聯合國外層空間委員會經過幾年爭論不休後終於在1981年簽署了月球條約。條約規定,月球歸全世界人類共有,它的資源也是屬於各國的。

為什麼科學家們對這個一無水、二無空氣、高高地掛在天上的月亮會發生如此大的興趣呢?科學家們分析了宇航員帶回地球的月岩,證明月球上有許多礦物材料。諸如,二氧化鈦(“阿波羅11”帶回的月岩含有76%,而“阿波羅16號”取回的月岩是06%);氧化鎂(“阿波羅11號”取的月岩有82%,“阿波羅16號”為67%);氧化鐵(“阿波羅11號”帶回的月岩有159%;“阿波羅16號”取樣是152%);三氧化二鉛(“阿波羅11號”帶回的月岩有136%,而“阿波羅。16號”取樣含有265%);二氧化矽(“阿波羅11號”取的月岩含419%;“阿波羅16號”采月岩石占451%)。此外,月球蘊藏著豐富的鈦和鐵。“阿波羅16號”從月球一高地取回的月岩,金屬稀少,但鋁頗多。地質學家認為月球的氧化鐵和地球一樣,是最普通的氧化物,是矽石砂和玻璃元素。然而,隨著月球高溫,矽石已變為高活性物。化學家在月岩中化驗出矽酸鹽,並研究了用月岩提煉金屬方法。

1975年,美國宇航局和美國工程教育學會聯合召開了一次空間居住研討會,會上兩位大學教授介紹了從月岩中提煉鋁和鈦的方法。冶煉過程完全封閉,隻需要岩石和能源就能不斷地工作。隻要采用極簡單設備,月麵的玄武岩就能製成似玻璃纖維狀物體,可作結構材料。英國月球專家戴維·謝潑德博士指出,月球塵埃輕而易舉可變為混凝土。若從地球運去10%的環氧樹脂,利用90%的月球塵埃,那麼,隻用一把鐵鍁就足矣!這些工作將由機器人來完成。

美國前總統裏根在1984年1月25日的國情谘文中提出美宇航局研製永久空間站計劃以後,該局局長貝格斯3月22日聲稱:“到2010年,美國可能在月球上建立居民點;進入21世紀後,美國將利用空間站開發月球資源,甚至有可能在火星上建立一個機器人工作站。”他又說:“這不是夢幻,美國有航天飛機和1997年完成的實用空間站。”早在1903年俄國空間先驅者齊奧爾科夫斯基曾說過:“今天的不可能將成為明天的可能。”

探月仍須繼續

自從1972年美國結束探月活動之後,未再向月球發射探測器,美宇航局有人提議應繼續未竟之業,認為花去龐大資金隻有6艘“阿波羅”飛船在6個月麵著陸點取樣,尚未深入細探,也未立足於月球,實屬得不償失。建議應對月、球做進一步的探索飛行。1984年,美宇航局就合作向月球發射衛星一事與歐洲空間局進行了協商,一致同意搞一次歐美聯合探月飛行。日本於19gO年也向月球發射了它的第一個月球探測器,繼前蘇聯和美國之後成為第三個探月國家。

建立月球基地的構思

美國在結束“阿波羅”登月飛行後,想建立第一個月球基地。設想把有降落支架的運貨艙和配備雷達的著陸器送上月球。用此著陸器也能作載人飛行,每一次著陸器飛行可載6名宇航員。隻要有運貨艙和著陸器,就能在月球上建立基地。月球基地居住試驗不超過12人,在預製的掩蔽房內住3~6個月。