尹懷勤

2月21日媒體報(bào)道，美國研究稱可借助太陽風(fēng)在月球上制造水。那么，什么是太陽風(fēng)，利用其在月球上造水有何意義呢？

威力強(qiáng)大的太陽

大家都知道，太陽是銀河系中的一顆恒星，吸引著多個(gè)天體如行星等圍繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，形成單個(gè)恒星系統(tǒng)。地球就是太陽系的八大行星之一，人類的繁衍生息都離不開太陽供給的能量。了解和認(rèn)識(shí)包括太陽風(fēng)在內(nèi)的能量情況，對(duì)提高人類的生活水平和科技能力都大有幫助。

太陽的直徑是地球直徑的109倍，體積是地球體積的130萬倍，質(zhì)量是地球質(zhì)量的33.3萬倍，也是太陽系八大行星和矮行星、冥王星質(zhì)量總和的745倍。由此可見，整個(gè)太陽系的質(zhì)量有99.86%都集中在太陽身上。太陽是個(gè)灼熱的氣體球，平均密度并不高，只是地球密度的1/3.91。太陽位于太陽系的中心，八大行星、兩顆矮行星、多顆彗星以及數(shù)以萬計(jì)的小行星等都圍繞著它在不同軌道上運(yùn)行，按照它的引力所規(guī)定的線路萬古奔波，轉(zhuǎn)動(dòng)不息，沒有絲毫的怠慢和停歇。

太陽沒有固態(tài)的星體和核心，從里到外全由內(nèi)部和大氣層兩大部分熾熱的氣體組成。太陽內(nèi)部由內(nèi)至外分為核心、中介層、對(duì)流層三部分。太陽中心溫度很高，可達(dá)1500萬度以上，壓力達(dá)3000億大氣壓，又有大量的氫，為熱核反應(yīng)創(chuàng)造了條件。4個(gè)氫核聚合在一起形成1個(gè)氦核，或者說由4個(gè)氫原子聚變?yōu)?個(gè)氦原子，即為熱核聚變，并釋放出數(shù)量大得驚人的能量。l克氫聚變成氦時(shí)釋放出的熱能，可把1500噸的水從O℃加熱到1000C。每秒有6億～了億噸的氫發(fā)生核聚變反應(yīng)，產(chǎn)生的能量相當(dāng)于1OOO億顆百萬噸級(jí)的氫彈同時(shí)爆炸。太陽含有1560億億億噸的氫，全部進(jìn)行核聚變，可維持800多億年的熱核反應(yīng)。人類只需研究如何更多地利用太陽能，而無需憂慮其何時(shí)枯竭。

什么是太陽風(fēng)

太陽不僅把它的光和熱以電磁輻射的形式不停地向太空發(fā)射，同時(shí)還不斷地以200～800千米/秒的速度噴出高溫帶電粒子流，形成吹遍整個(gè)太陽系空間的強(qiáng)勁的超音速氣流，即太陽風(fēng)。

它與來自宇宙深處的宇宙線一起充滿整個(gè)行星際區(qū)域，時(shí)刻不停地沖擊著每個(gè)行星，并與行星磁場(chǎng)、外層大氣發(fā)生作用，在行星周圍形成磁層、輻射帶、電離層以及極光、弓形激波等。太陽風(fēng)雖然十分稀薄，但它刮起來的猛烈勁，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過地球上的風(fēng)。在地球上，12級(jí)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速是每秒32.5米以上，而太陽風(fēng)的風(fēng)速，在地球附近卻經(jīng)常保持在每秒350～450千米，是地球風(fēng)速的上萬倍。

太陽風(fēng)的擾動(dòng)也會(huì)引起地球電離層擾動(dòng)，以致發(fā)生磁暴，影響地球上的短波通信及人造衛(wèi)星的正常運(yùn)行，甚至?xí)绊懙厍驓夂虻淖兓?。由此可見，太陽風(fēng)是日地關(guān)系中的重要媒介，是太陽對(duì)地球影響的主要傳遞者，值得研究和關(guān)注。

太陽風(fēng)的主要成分是質(zhì)子和電子，還有少數(shù)是氫原子核等，其密度雖低，但還能和地球的磁層相互影響。地球的南北極兩個(gè)地區(qū)磁場(chǎng)強(qiáng)度較弱，其高層大氣受到太陽風(fēng)的轟擊后會(huì)被電離，發(fā)出光芒，形成極光。在南極地區(qū)形成的叫南極光，在北極地區(qū)形成的叫北極光。挽句話說，沒有太陽風(fēng)，地球兩極上空也就不會(huì)出現(xiàn)極光景象。

人類巧用太陽風(fēng)

面對(duì)地球上的繁榮景象，我們?cè)诟兄x太陽送來的光和熱的同時(shí)，又不能不惋惜更大量的太陽能在漫無邊際的星際空間散失掉了。有鑒于此，在探測(cè)研究太陽的同時(shí)，大力開發(fā)和利用空間太陽風(fēng)等能量是人類當(dāng)前的一項(xiàng)重要任務(wù)。

美國國家航空航天局于2月20日發(fā)布新聞公報(bào)說，研究人員利用計(jì)算機(jī)程序，模擬了太陽風(fēng)沖擊地球衛(wèi)星、月亮表面時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)借助太陽風(fēng)有望在月球表面制造水，這將為未來建立月球基地提供便利條件，充分發(fā)揮地球衛(wèi)星的作用。目前世界上各航天大國都打算在月球上建立科研基地和用航天器載人登月，如果實(shí)踐證明太陽風(fēng)和月表物質(zhì)真的能夠用來制造水，那將對(duì)未來的深空探測(cè)具有重要意義。

因?yàn)樗粌H可以解決航天員在月球和往返其他天體時(shí)在飛船上的飲水以及種植糧食、蔬菜等用水問題，以減少攜帶的物資，而且可以分解成氫和氧兩種物質(zhì)，分別制冷成為液氫和液氧，用作發(fā)射火箭的常用推進(jìn)劑。月球上的引力僅為地球的1/6，向其他天體發(fā)射探測(cè)器或載人飛船所用的運(yùn)載火箭的推力比地球上發(fā)射時(shí)要小得多，可以大大降低費(fèi)用、節(jié)約成本，是理想的空間星球站。

同時(shí)，造水成功還可以促使人類盡早地在月球上建成具有一定規(guī)模的住人基地并不斷擴(kuò)大其規(guī)模，同時(shí)建立起月一地運(yùn)輸線，把月球上的重要能源資料氦3和貴重金屬鈦等開發(fā)出來，運(yùn)回地球，供人類使用。