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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
太陽系系主任
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未來“月球城”怎么建
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未來“月球城”怎么建 NASA曾設(shè)想在月球上建造一條鐵路，利用漂浮機器人沿著柔性軌道運送材料。 這幅藝術(shù)圖展示了NASA的“阿爾忒彌斯大本營”可能的樣子。 本文圖片來源：NASA官網(wǎng) 近日，意大利科學家透露他們發(fā)現(xiàn)了第一個“月球洞穴”，推動月球科研和人類探月計劃都向前邁出了重要的一步。這個熔巖管洞穴可能被選為月球基地，它可為人類提供庇護所，躲避惡劣的月球表面氣候，還能支持人類對月球的長期探索。 有專家暢想：未來月球居民可在3D打印的房屋里生活，或者穿著時尚太空服在激光切割出的球場上踢足球�！霸虑虺恰钡纳罹烤故鞘裁礃幼�？第一批定居者如何在月球上安營扎寨，以及那里可能擁有什么樣的設(shè)施？ 想要“宜居”需克服多重困難 美國國家航空航天局（NASA）正致力于實現(xiàn)10年內(nèi)在月球南部地區(qū)建立“阿爾忒彌斯大本營”。為實現(xiàn)這一目標，NASA計劃讓機組人員搭載SpaceX飛船，降落到月球南極地區(qū)。 NASA目前還在考慮“月球城”的宏觀設(shè)計，首先需要提上日程的，就是保護人類免受致癌的宇宙射線和嚴酷溫度的傷害。 英國諾丁漢特倫特大學天文學副教授丹尼爾·布朗博士指出，月球上的條件非常惡劣。沒有能夠維持生命的大氣層，而且溫度走極端化——從類似液氮的極冷，到高于地球上水沸點的極熱。 因此，“月球城”需要一個可加壓的環(huán)境，以擁有可供人類呼吸的大氣；同時也要有足夠的隔熱性能，以維持穩(wěn)定舒適的溫度。 英國貢希利地面站空間工程總監(jiān)馬修·科斯比認為，“月球城”應分階段建設(shè)，類似于國際空間站的搭建。確保人類生存和機器人持續(xù)工作的“必需區(qū)域”，要包括一個生活區(qū)、基本的交通設(shè)施和可靠的發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施（例如一大組太陽能電池板）。 科斯比表示，一旦這些基礎(chǔ)設(shè)施部署到月面上，將由“人力與機器人混合”的設(shè)備進行組裝，而不是單靠其中一種去完成搭建。月面上許多工作，可由機器人完成，僅在某些時候需要人類給予支持。 人類最需要的，是擁有足夠保護的生活區(qū)。 就地取材還是從“地”搬運 生活區(qū)的設(shè)施，至少要包括床、廁所、實驗室以及用于防止骨骼和肌肉萎縮的運動器材。 但是，這座建筑由什么構(gòu)成呢？ 其中一種選擇是月球風化層，即月球的土壤。月壤具有特殊的反射特性，可充當?shù)钟椛淞Ｗ�、熱量和太空巖石的屏障。 至于該怎么利用這些月球風化層，以及其他一些支撐性和輔助性材料從哪來，科學家已進行了大量研究。目前的方案是：要么將風化層用作3D打印的材料來源，要么在地球上制造好直接送往月球。目前NASA的想法是，最好避免將大量地球材料（如磚塊和鋼桁架）帶上月球，因為運輸起來非常昂貴。 另一種選擇就是在地下居住，比如將天然洞穴適當改造。這可能是更切實可行的解決方案，但也不是沒有缺點。就最新發(fā)現(xiàn)洞穴而言，需要在月球表面下降100多米才能抵達洞穴，這在地球上都不是一件簡單的事。在月球上，人們還要身著宇航服、攜帶設(shè)備下降，還要用到特殊的起重機和卷揚機。 人們還比較關(guān)心食物供應問題。目前，空間站上的宇航員吃的是經(jīng)過重新水化和加熱的小袋中的食物，這些食物當然是在地球上準備的。但由于月球宇航員會在太空中度過更長的時間，很可能要在月球上“種食物”。 以目前的技術(shù)水平，“月球菜單”上的食物可以包括由牛肉細胞培育的人造牛排，以及從月球風化層中生長出來的可食用植物。 當基礎(chǔ)設(shè)施以及人類的吃和住得到解決，棲息地就可以逐漸增添一些“非必需”元素，最終變成一個繁華的“月球城”——擁有太空港、娛樂場所，甚至還有足球場。 NASA建設(shè)計劃一再推遲 航天機構(gòu)普遍對在月球南部地區(qū)建“城”感興趣，因為那里有豐富的水資源，還是水冰的形式。它可成為第一批月球“探險者”的飲用水來源，還可幫助冷卻設(shè)備，或分解產(chǎn)生用于燃料的氫氣和呼吸所需的氧氣。 美國密西西比大學空間法教授米歇爾·漢隆解釋說，人類要想在月球上成功生存下來，最重要因素就是水。人們需要水來滋養(yǎng)自己，還要進一步加工和分解水冰，產(chǎn)生的氫氣可以讓儀器和機械設(shè)施在沒有陽光直射的情況下也能運行。 對于月球南部這一選址以及接下來的取水、改建等一系列計劃，NASA原本志在必得。該機構(gòu)的意圖是由他們建立第一個“月球城”，但與此相關(guān)的“阿爾忒彌斯計劃”卻由于暴露出的技術(shù)問題和隱患而一再推遲。 盡管NASA表示，該計劃將于2026年9月實現(xiàn)，其繞月球軌道運行的空間站也已在地面建造。但技術(shù)挑戰(zhàn)的現(xiàn)實如一道難以逾越的坎兒，人們普遍不看好其進度表。 英國思克萊德大學空間技術(shù)工程師馬爾科姆·麥克唐納預計，NASA重返月球不會在2028年之前實現(xiàn)，直到2030年代，人們才會認真考慮建立“月球城”。 |
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