中國探月夢飛翔|星島教室

更新時間:12:53 2025-03-13 HKT
發佈時間:12:53 2025-03-13 HKT

唐代古籍《酉陽雜俎》記載一段有關月亮的描述,「君知月乃七寶合成乎?月勢如丸,其彰,日爍其凸處也。」指月亮由7種寶石合成,而且外形呈現球體,在地面上看到的月影,是太陽照到月球凸起部位所留下的影子,意旨月亮既有凸起處,也有凹陷的地方,就像是月球隕石坑。從古代天文學家對月球的觀測記錄,到詩詞歌賦中對月球的深情描繪,月球一直是中華民族心中神秘而美好的象徵。今天,就讓我們一起踏上探索月球和太空的奇妙旅程。


月球怎麼形成?

首先,讓我們了解一下月球。月球距離地球大約38萬公里,半徑約1700公里,大約是四分一個地球般的大小。月球大約於45億年前形成,科學家對月球的起源有不少假設,而主流說法是「大碰撞分裂說」。據說,當時有一顆和地球大小差不多的星球撞擊了年輕的地球,這個撞擊產生了很多碎片,而這些碎片慢慢聚集在一起,變成了現在的月球。

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唐代古籍《酉陽雜俎》記載一段有關月亮的描述。 (中新社)
唐代古籍《酉陽雜俎》記載一段有關月亮的描述。 (中新社)

 


「月海」及「角動量守恆」

月球的表面有很多神奇的特徵。它有很多大坑,這些坑是其他小行星撞擊月球留下的痕跡。月球的表面還有平坦的區域,叫做「月海」,雖然名字很美,但其實這些地方並不是海洋,而是古老的岩漿平原。月球上沒有空氣,這意味着我們在那里不能呼吸。而且,月球的重力只有地球的六分一,如果我們在月球上跳,能跳得比在地球上高得多!不過,月球的日夜變化也很奇特,白天的溫度可以高達127攝氏度,而夜晚則會降至-173攝氏度,簡直像是兩個極端的世界。

科學家通過「阿波羅計劃」在月球上安裝的雷射反光鏡,利用雷射測距技術精確測量地月距離,發現月球正以每年約3.8厘米的速度遠離地球。這是因為地球和月球之間存在潮汐力,月球的引力會拉扯地球的海水形成漲潮和落潮,海水與地球固體部分的摩擦產生阻力,減緩地球自轉速度。為維持地月系統的「角動量守恆」,月球不得不逐漸遠離地球。

月球就像一個「時間膠囊」,它保存了許多地球早期歷史的證據。由於月球上沒有風和水的侵蝕,許多古老的岩石和坑洞都保存得很好。科學家通過研究這些岩石,可以了解地球和太陽系的形成過程。


人類探月歷程

說到探索月球,蘇聯在1966年發射了「月球9號」,這是第一個成功登陸月球的無人探測器。而人類的「第一步」,就要提到美國的「阿波羅11號」任務,1969年,美國太空人尼爾.岩士唐(Neil Armstrong)成為了第一個踏上月球的人。他站在月球的表面,說出了一句非常有名的話:「這是人類的一小步,但卻是人類的一大步。」


「嫦娥工程」

進入21世紀,隨着中國綜合國力的提升和科技水準的進步,中國正式啟動月球探測工程——「嫦娥工程」,讓我們看到更多月球的秘密。「嫦娥四號」完成全球首次在月球背面軟着陸,並通過「鵲橋」中繼星傳回全球第一張近距離拍攝的月背影像圖,這可是非常了不起的成就呢!

月球背面由於受到月球遮擋,一直是人類探索的空白區域。「嫦娥四號」的成功着陸,填補了這一空白,開啟了人類月背探測新篇章。它攜帶的「玉兔二號」月球車,在月球背面開展一系列科學探測活動,揭示月球背面的奧秘,讓我們對月球的形成和演化,有了更深入理解。

在2020年,「嫦娥五號」探測器成功發射,實踐月球採樣返回的既複雜又高難度的任務。經過23天的太空飛行,「嫦娥五號」成功完成了月球採樣、封裝、月面起飛、月球軌道交會對接、樣品轉移和返回地球等一系列高難度動作。科學家對「嫦娥五號」月壤顆粒中的氦原子進行探測和研究時,發現月壤中鈦鐵礦顆粒表面存在一層「月瓖玻璃」,玻璃層中更有大量氦氣泡。研究人員估算,月球上以氣泡形式儲藏的氦-3總量或高達26萬噸,若全用於核聚變,可滿足地球2600年的能源需求。


中國未來探月計劃

未來的月球探索可不止於此,還有許多激動人心的計劃正在進行中!其中中國計劃將人類再次送上月球。「嫦娥工程」分為「無人月球探測」、「載人登月」和「建立月球基地」3個階段。

在無人月球探測階段,中國先後發射了「嫦娥一號」、「嫦娥二號」、「嫦娥三號」、「嫦娥四號」和「嫦娥五號」探測器。中國的「神舟」系列太空船是中國載人航天計劃的重要組成部分。這些太空船已成功完成了多次載人任務,並且技術不斷提升。「神舟十九號」在2024年10月成功發射,並計劃在2025年進行「神舟二十號」和「神舟二十一號」的任務。這些任務包括太空行走、科學實驗和技術測試,旨在為未來更長時間的太空任務做準備。

中國已瞄定2030年前實現中國人登月的目標。為達此目標,「長征十號」運載火箭、「夢舟」載人飛船、「攬月」月面着陸器、登月太空衣、載人月球車等,紛紛開展初樣產品生產和相關地面試驗。

中國計劃在月球南極建立一個永久基地,一個完全自由、能夠支持人類長時間活動的基地,它將成為人類探索火星的跳板。這個基地不僅可以用來進行科學研究,還可以作為太空人的訓練場所,為未來的火星任務做準備。

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小思考,大智慧

為甚麼中國要探月?


參考答案

  1. 科學研究:月球是研究地球早期歷史和太陽系演化的重要對象。通過月球探測,中國希望獲得關於月球表面和地質結構的數據,進一步了解地球的形成和發展。
  2. 資源開發:月球上存在豐富資源,例如氦-3(可用於核聚變)、稀有金屬等。中國希望通過探索月球,尋找未來可持續發展的資源。
  3. 人類探索的延續:探索月球是人類向更遠太空進軍的重要一步。隨着人類對太空的興趣增加,中國的月球計劃也是為了未來的火星任務和更深空探索奠定基礎。

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本欄逢周四刊登,由教育評議會邀請資深中小學老師、校長及大學講師撰稿,旨在為學生提供多元化的STEAM學習材料,引發學生探求知識的興趣,將學習融入生活,培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的態度。

文:中華基督教會何福堂小學主任劉文宣、中華基督教會何福堂小學老師伍詠汶