被日本兵追赶的经历,太阳风中的质子会与月球

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或对未来建造月球基地有利

93岁的郑哲敏双手扭动着立在身前的拐棍儿,像孩子般笑着告诉记者:“当时初中老师问我们长大后想做什么,我说想当飞行员。”

科技日报北京2月21日电 据美国每日科学网站20日报道,美国国家航空航天局的科学家借助计算机模型发现,当被称为太阳风的带电粒子流以450公里/秒的速度照射月球表面时,会使其表面富含可以制造水的化合物。因此,借助太阳风有望在月球表面制造水,这将有助于未来月球基地的建造。

郑哲敏是著名物理学家、力学家,是中国科学院院士、中国工程院院士和美国国家工程科学院外籍院士。他曾师从钱伟长和钱学森,为中国导弹上天、原子弹当量测算等科学课题作出了重要贡献,被称为中国爆炸力学之父。

太阳风是太阳上层大气射出的带电粒子流。在新研究中,科学家利用计算机程序模拟了太阳风袭击月球表面时可能发生的化学反应。他们发现,太阳风中的质子会与月球表面的电子相互作用,形成氢原子。然后,这些原子通过表面迁移并附着于二氧化硅和其他构成月壤的含氧分子的氧上。氢和氧结合在一起就形成了水的结构成分——羟基。

郑哲敏虽然没有成为儿时设想的“大英雄”,但最终也走上了科学报国之路,这样殊途同归的命运或许与他早年的特殊经历有关。

NASA戈达德太空飞行中心等离子体物理学家威廉·法雷尔帮助开发了这一模型,他说:“月球上的每块岩石都有可能制造水,特别是在被太阳风照射后。”

郑哲敏出生在1924年,他的少年时代是在战乱中度过的。

研究显示,不断冲击月表的太阳风能使月壤中硅、铁和氧原子之间的化学键断裂,使氧原子出现不饱和键,从而得以与氢原子结合。法雷尔说:“整个过程就像一个化工厂。”

“日本兵枪上了膛,端着刺刀一直在后面追,我就没命地跑。”在接受中国青年报·中青在线记者采访时,郑哲敏回忆起小时候捡子弹壳,被日本兵追赶的经历。

此外,该研究还提示了探月者应去哪里寻找制造水的原料。由于太阳辐射会激发储存在月表的氢原子,使其外逃至太空,所以,月球赤道等温暖地区的氢原子较少;而相对寒冷的极地附近则存储有更多氢原子,因为那里太阳辐射较少,放气速度较慢。

郑哲敏出生于济南,后来他随家人逃难辗转南昌、九江、武汉,最后落脚在四川成都。

研究人员认为,最新研究表明,宇宙中任何表面裸露有二氧化硅的天体都有可能成为制造水的“化工厂”,不过,具体如何在外星球制造水还有待进一步研究。

时局动荡让小哲敏的学习落下一大截,插班到成都的一所中学,他听不懂四川话,也跟不上学习进度。“那时候我每天晚上睡觉都哭,头疼。我父亲说,那你就先休学吧。” 郑哲敏说。

戈达德太空飞行中心的物理学家奥伦塔尔·詹姆斯·塔克说,了解月球上有多少水,对于NASA派遣人类在月球上建立永久基地至关重要。

郑哲敏休学了。这半年里,父亲带他治病,陪他散心。等他的身体慢慢好起来了,父亲对他说:“你自己念点书吧。”

父亲给休学在家的小哲敏买来《曾国藩家书》和一本英语原版教材。他的自学开始了。

“幸好我小学学过怎么查字典和读音标,就自己一点一点学,每天早上起来朗读,学的还挺有兴趣。” 郑哲敏说,后来父亲又给了他一本全英文的欧几里得几何让他自学,“我字也不认识,文法也不太通,就一个字一个字照着字典查,倒是也读下来了。”

此后,郑哲敏又开始自学数学和物理,在休学的半年多里他养成了自学的习惯,这个习惯让他受益终生。

不过郑哲敏虽然聪明,但在自学上也栽过跟头。直到遇到高中英语老师,他才发现自学时涉及字母“S”的发音全都念错了。

“我小时候是个大舌头,念‘S’是漏风的!” 郑哲敏哈哈大笑。郑哲敏的高中英语老师是个美国人,他在黑板上写了“thing”和“sing”这两个单词,让郑哲敏反复念,“听得直摇头” 。

自学又起作用了。足有一年多,郑哲敏每天嘴里都唠唠叨叨念这两个词,“琢磨”舌头该往哪儿搁,“试试舌头放这儿对不对,不对就换个地方”。靠着这股不断摸索的劲头儿,他不但把大舌头的问题攻克了,“发音还练得挺好!”

他发现,自学是一项很重要的能力。这项能力的养成帮助他在此后漫漫科研路上走得又稳又远。

郑哲敏的哥哥郑维敏和他先后考入当时位于昆明的西南联大工学院电机系,“兄弟俩学一样的专业也没什么意思”,郑哲敏便转入机械系。抗战胜利后,1946年,郑哲敏随校迁回清华园,遇到了第二位对他影响深远的人——著名物理学家钱伟长,同时也找到了自己终身奋斗的事业——力学。而后,经恩师等人联名推荐,郑哲敏前往美国加州理工学院留学,继而跟随钱学森攻读博士。而中国“两弹一星功勋奖章”获得者钱学森,也成为第三位对郑哲敏影响深远的人。

1955年,郑哲敏与钱学森先后回国。郑哲敏加入了钱学森创建的中国科学院力学所,1960年受航天部门委托,研究爆炸成形问题。

“当时我们没有大型水压机,有些零件的成形不好控制,所以就用爆炸的方式代替水压机,来做零件的成形。” 郑哲敏和同仁研究出的“爆炸成型模型律与成型机制”,为我国生产出高精度的导弹零部件作出了重要贡献。

而郑哲敏在这条路上所作出的成绩,许多都与他从小养成的自学能力有关。让他印象最深刻的,便是研究爆炸成型的机制。

郑哲敏回忆,爆炸成形的过程只有千分之几秒,而他们需要在这个极短的时间内测量出与变形有关的数据,并且合理地解释变形现象。

“这个很伤脑筋。” 郑哲敏又拿出了小时候学音标的法宝:琢磨。“日夜冥思苦想,突然就想通了!一想通了就非常高兴啊!”

而就在郑哲敏在“想通”的同时,他也开创了一门新的学科——爆炸力学。

这位经历过北伐战争、抗日战争、改革开放,而今又迈进新时代的学界泰斗,听说现在许多年轻人不愿搞基础研究、怕坐冷板凳时说:“自然科学研究是比较苦、枯燥。但这些基础研究必须要走在前面,才能真正推进科技创造和发明,带动其他学科。现在各方步伐都很快,但我想还应有一批人,有志于稳下来,实实在在做一些事。”

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