天文科普:殖民月球,房地產開發該選哪兒
發布時間:2020-10-25
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  距離阿波羅登月已經過去40年時間,但人類殖民月球的想法依然止於(yu) 科幻小說中。2016年年末,中國發布《中國航天白皮書(shu) 》,其中詳細披露了全球關(guan) 注的中國“探月工程”未來“大動作”:中國將在2017年底發射嫦娥五號月球探測器;2018年前後將發射嫦娥四號月球探測器,實現人類探測器在月球背麵首次軟著陸;2020年左右,將發射嫦娥六號等月球探測器,實現從(cong) 月球極區采樣返回…

  科學家們(men) 認為(wei) ,人類最終可將月球打造成“第八大洲”,但很難預料,未來第一個(ge) 實現開發或殖民月球的國家究竟是中國還是美國。現在能否在月球上生存已經不是最大的問題,最大的挑戰是我們(men) 為(wei) 何要殖民月球?何時殖民?殖民後人類住在哪裏?如何在月球上維持生存?我們(men) 將在本文中為(wei) 你提供這些問題的答案。

  為(wei) 何要殖民月球?

  促進科技發展。殖民月球是空前艱巨的事業(ye) ,需要解決(jue) 各種難題,這必然會(hui) 促進科學技術的迅猛發展,比如在航天器、人工智能、計算機、機器人、精密儀(yi) 器、遙感、通信、材料、建築、能源等工程技術以及空間生物、空間物理、空間天文等。殖民月球不僅(jin) 是個(ge) 好主意,而且能夠真正地改變地球上的生活。

  利用月球資源。月岩中含有地殼中的全部物質元素,約有 60種礦藏。此外,月球上有豐(feng) 富的能源,特別是氦 -3。火星和木星之間的小行星帶有數以十億(yi) 計的小行星,它們(men) 也擁有許多有用物質,包括水冰、氫、氧甚至貴金屬。它們(men) 都漂浮在太空便利店中,可以滿足人類探索更深太空所需補給。前往月球進行太空旅遊也擁有巨大潛力。

  利用月球環境。由於(yu) 月球上重力很低,且空氣稀薄,在月球上表麵製造更大體(ti) 積的零部件比地球上容易得多,比如製造太空船或太空基礎設施且成本更低。月球還可充當太空探索前哨,從(cong) 那裏前往太陽係其他地方也更簡單。

  了解地球曆史。月球表麵上未經過人為(wei) 改造和破壞,因此研究月球成因、演變和構造等有助於(yu) 了解地球、太陽係乃至整個(ge) 宇宙的起源和演變,甚至可找到地球生命起源和進化的線索。此外,月球與(yu) 地球距離更近。如果月球居民遇到困難,地球可立刻提供救援。

  殖民月球需克服哪些困難?

  對月球岩石和土壤樣本的分析顯示,月球構成與(yu) 地球十分相似。諸多月球探測器已經發現,月球可能像地球那樣擁有液態水。那麽(me) 人類為(wei) 何至今依然無法登上月球?

  首先,月球上幾乎沒有空氣和大氣層,隻有輕微的重力,溫度相差懸殊,每次白天、黑夜交替各有 360小時( 15天),其白天可達零上 123攝氏度,能將人烤成人幹。夜晚則可降至零下 233攝氏度,能將人凍成冰棍。

  其次,微流星體(ti) 不斷撞擊月球表麵,來自天空的危險遠高於(yu) 地球。由於(yu) 沒有大氣層,太陽紫外線可對月球表麵上的生物造成巨大傷(shang) 害。月球上還存在風化問題。月球表麵有 60多公裏厚的粉塵,將岩石和地殼完全覆蓋住。無論對於(yu) 人類還是機器來說,這些灰塵都有巨大危害。

  第三,在月球上建造大型基礎設施需要的資源太多,相關(guan) 項目往往被延誤,最後成為(wei) 空口承諾。而要將這些巨型基礎設施從(cong) 地球運送到 30多萬(wan) 公裏外的月球上,並在月球表麵厚厚的粉塵層上建造時,資金壓力將無比龐大。

  最後,地球上持續的政治和經濟衝(chong) 突也在阻礙著人類登陸月球。

  殖民月球住在哪裏?能搞房地產(chan) 嗎?

  目前傳(chuan) 回的數據顯示,月球表麵幾乎沒有任何適合居住的地方。唯一可能適合建立月球基地的地方可能就是月球的兩(liang) 極。這些地方可能儲(chu) 存有大量水冰,而且可享受太陽幾個(ge) 月的低光照。與(yu) 其他地方白天的炙熱相比,月球兩(liang) 極永遠都處於(yu) 夕陽般的溫暖中,溫度始終保持在零度左右。所以月球的兩(liang) 極應該是未來房產(chan) 商拿地的黃金地帶吧,問題是地是誰的?又該由誰來開發呢?

  相比較兩(liang) 極,月球地下或許適合人類居住:鑿洞或者利用天然的熔岩洞。地質學家認為(wei) ,岩漿流經過岩石,隨著火山噴發結束、溫度降低會(hui) 形成固態通道,這就是熔岩洞。科學家通過研究月球探測器上采集的圖像,基於(yu) 重力變化研究發現,月球表麵也可能存在結構類似的熔岩洞。這些熔岩洞最初或許隻有 30米寬,但在頂層厚度和重力影響下,它們(men) 的寬度可達 5公裏,遠超過 2015年所預計 1公裏。

  如果這些熔岩洞足夠穩定,可以成為(wei) 將來永久月球基地所在。有了這些基地,我們(men) 就可以解決(jue) 因大氣層不足引發的隕石降落、太陽輻射太強等危險。美國宇航局指出,人類很可能在未來 10年重返月球。而這些發現和進一步的研究顯示,熔岩洞也可成為(wei) 在月球表麵上采集自然資源的商業(ye) 采礦基地。它們(men) 或許可成為(wei) 未來人類的永久月球家園,為(wei) 人類未來探索並利用月球上豐(feng) 富的水凍冰、稀有金屬和氦同位素等提供幫助。

  如何維持在月球上的生存?

  ( “月球水”科幻假想圖 )

  即使要在地球上維持生存,人類也必須要喝水。在月球上同樣如此,水同樣是最重要的生存保障。科學家們(men) 指出,月球上可能存有數十億(yi) 噸水。這些水非常寶貴,堪稱銀河係的“瑞士軍(jun) 刀”。它可供人類飲用,幫助人類形成保護宇宙輻射的防護罩,用於(yu) 種植植物、保持衛生,提取氧氣以供呼吸等。在液態氧和液態氫狀態時,水也可成為(wei) 最強大的化學火箭推進劑。為(wei) 此,要想在月球上成功殖民,最重要的就是找到水。

  除了水外,人類還需要呼吸空氣。記得月壤嗎?它含有 42%的氧氣,如果我們(men) 能夠從(cong) 其中提取氧氣。這些氧氣可維持人類呼吸,也可與(yu) 氫結合獲得水,並製作成火箭燃料。此外,我們(men) 知道月球上有許多水冰,岩石中也封存著許多氧氣,為(wei) 此將來的月球居民可用它們(men) 來製造水和空氣。月球上也有晝夜之分,其白晝長達 360個(ge) 小時,為(wei) 此完全可以通過收集太陽能發電。此外,月球上的氦 -3也是非常高效的能源,如果核聚反應爐采用的原料是氦 -3,其產(chan) 生的能量將更多。並且氦 -3在反應爐中產(chan) 生的廢料輻射量極低,不必擔心其汙染環境。

  到目前為(wei) 止 ,科學家們(men) 已在太空中成功地培育出 100多種植物,包括小麥、大麥、玉米、燕麥、黃豆、黃瓜、西紅柿、煙草、青椒、蘿卜、甜菜和棉花等。實驗顯示,許多植物可以在月球上生長,它們(men) 在月球微重力環境發芽率反而更高、生長更快、收獲時間更早。動物實驗也顯示,果蠅、鵪鶉、老鼠等動物也能適應月球生活。

  月球的重力僅(jin) 是地球的六分之一,因此在月球上運動可能是一種挑戰。月球殖民者跳起的高度可達到地球上的 6倍。換言之,在地球上的橄欖球場大有 91米長,而在月球上其長度需要 549米。月球上的運動員無須擔心天氣情況,因為(wei) 月球大氣層十分稀薄,沒有複雜的天氣變化。每天都是晴天,不會(hui) 下雨。可是你必須注意所謂的“太空天氣”,包括可能有高爾夫球大小的流星粒子和來自太陽耀斑中的高能粒子襲擊。另一種潛在危險可能是月球地震。阿波羅登月宇航員留在月球上的地震儀(yi) 顯示,月球依然存在地震活動。這些地震足以引起建築物結構損傷(shang) 。為(wei) 此,人們(men) 需要確保月球住宅足夠堅固。

  隨著越來越多國家將目標對準火星,我們(men) 應該重點放在距離地球最近的天體(ti) 上。我們(men) 應該發射專(zhuan) 門尋找水的探測器,然後幫助人類重返月球。我們(men) 可能不適合生存在月球表麵,但我們(men) 至少可以建立月球前哨基地,以充當科研中心和空間旅行的跳板。月球可能是我們(men) 能夠征服的最現實的天體(ti) ,畢竟我們(men) 此前已經做到過。

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