建个月球天文基地

2021-07-20 10:44
小哥白尼·趣味科学画报 2021年3期
关键词:小北大气层天文

“乔治先生,您愿意和我一起前往月球,建造月球天文观测基地吗?”一个月以来,小北像个闹钟似的,每天都会问上好几遍。乔治招架不住小北的软磨硬泡,可心里还是犯嘀咕。“地球已经装不下你的壮志雄心了吗,为什么非要去月亮上?我恐高……”见乔治松口,小北立刻化身“月球推荐官”,认真讲起了它的好处。

月球优点第一重:

没有大气层

“乔治先生,你能在白天看到星星吗?”乔治翻了翻白眼,自己又不是火眼金睛,哪有那么好的视力。“对望远镜来说也一样,不受阳光、人造光的干扰,才能看得更清楚。所以当太阳光照射缺少大气层的月球时,光从月球表面直接反射到太空中去了,因此即使是白天,月球上空也几乎是一片黑暗。”

喬治也是恶补过天文知识的人,听到这儿,他明白了月球既然无法折射光线,也就不存在大气层会吸收某些电磁波的情况。月球天文台可以实现对红外线、紫外线、X射线等各种不可见光的观测,天文学家的视野会比在地球上更开阔。

月球优点第二重:自转慢

“乔治先生,一天有多少个小时呢?”乔治一时分不清小北是在认真提问还是在开玩笑,一天当然有24个小时啊。“月球相对恒星的自转周期是27.3个地球日,所以月球天空中恒星东升西落的周期也是27.3个地球日。也就是说……”

看到乔治拿出计算器开始按数字,小北笑得更欢了,“在月球上连续观测一个特定目标的时间可以持续好几百个小时,这对辐射能量有明显变化的变星观测特别有利,对那些遥远暗弱的天体,也可以通过长时间曝光得到更多信息。”

月球优点第三重:稳

“乔治先生,您喜欢地震吗?”乔治想让秘书为小北预约一位最好的心理医生,因为正常人是不会提这个问题的。“哈哈,我也不喜欢,所以您一定会爱上月球的。”听到小北的话,乔治越发觉得找医生这件事已经迫在眉睫了,不喜欢地震就会喜欢月球,这是什么逻辑?

“月球是一个非常稳定的平台。登月探测表明,月球内部能量已接近枯竭,自发地震较少,月震强度仅相当于1~2级地震。这样的稳定性对于观测仪器是极为有利的,天文学家再也不用担心仪器精度受影响了!”

乔治的反击

“呵呵,你确定?”乔治露出了一丝长者的笑意,“天文学家确实不用担心精度,因为仪器都可能被砸扁了,哪里还顾得上其他?”小北的表情严肃起来,“您为什么这么说?”

乔治一边微笑,一边摇着头说:“唉,年轻人,想问题还是太浅薄,凡事都要考虑两面性。没有大气层的阻碍固然好,但是宇宙多危险啊,每时每刻不知道有多少陨石奔向地球。然而我们能毫发无损,全凭大气层摩擦烧蚀了高速坠入的陨石,你的月球可没有这样的保护伞哟。”

小北的回应

乔治正为自己找到了问题症结而高兴,心想这下小朋友该放弃这个念头了吧。不想小北眼珠一转,应对策略已经加载完毕。“所以才需要您的帮助啊!我们当然不能让望远镜直接暴露在月面,要为它建起‘保护伞!”

说罢,小北左手抽出文件柜里的一张白纸,在空中把它抖开,右手先捏起笔筒中的一支笔,之后接住了白纸的另一端,双手将纸展平铺在桌上,挥笔开始描绘月球规划。一套动作行云流水,看得乔治目瞪口呆。

“根据您公司去年的运营状况和财务报表,有两种方案可供选择。要么建立一个完整的人类月球永久基地,天文观测只是日常工作;要么搭建有防护设施的月球天文基地,人们在地球遥控指挥。”

月球永久基地

“为了在月球上生存,必须要解决没有大气防御陨星的问题。我们可以用多个大型管道搭建一个巨大的圆舱,人员设备皆可容纳在管道或圆舱中。那时连人被砸都避免了,望远镜被砸根本就不可能。”听到小北的描述,乔治仿佛看到了自己银行账户里的数字在不断减少。

“这个工程量确实不小,我建议联系各个国家的航天部门合作完成,我这就去给他们发邮件!”乔治一把拽住了小北,边擦汗边说:“先不麻烦航天局了,我对第二种方案比较感兴趣。”

月球天文基地

小北从善如流,即刻开始了方案二的宣讲。“月球提供了一个巨大的天然平台,足够建立庞大的月基天线阵和地月联网天线阵列。先用5年时间软着陆一些登月器,把简单的小型天文望远镜安置在月球上,在地球遥控操作它们。之后再派工程人员登陆月球,亲自参与大型望远镜的建设。

“您只要准备好研发资金和场地,我们先在地面模拟一个‘小月球,可以把微重力环境下设备的研发制作,如何防御微陨星、宇宙射线以及太阳风粒子的影响等实验都放在这里进行。”

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