不帶一磚一瓦，如何在月球建造基地？

當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月3日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）宣布再次推遲新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”的發(fā)射。有分析人士指出，美國(guó)的探月計(jì)劃目前面臨多種困難。不過(guò)，未來(lái)人類(lèi)的探月熱情預(yù)計(jì)將更加高漲。

1969年7月21日，美國(guó)宇航員阿姆斯特朗在月球留下第一個(gè)人類(lèi)腳印。如今50多年過(guò)去了，人類(lèi)卻沒(méi)有重返月球。原因自然不是陰謀論，而是當(dāng)時(shí)美國(guó)人沒(méi)想好下一步要做什么。

那次登月消耗了美國(guó)GDP的0.57%，如果在2021年，就是1300億美元，人們當(dāng)然要考慮花這么多錢(qián)會(huì)得到什么。顯然，NASA沒(méi)能在這個(gè)問(wèn)題上說(shuō)服他們的國(guó)會(huì)。科學(xué)家們甚至繞過(guò)月球，天天炒作移民火星。可人類(lèi)在月球都沒(méi)留下一磚一瓦，何況遙遠(yuǎn)的火星。

那么，月球上有什么值得人類(lèi)投入巨大成本？**能源是第一個(gè)理由。**月面上沒(méi)有塵埃和水氣的消減，光電轉(zhuǎn)換效率極高。月球每年接受的太陽(yáng)能相當(dāng)于人類(lèi)年耗能的2.5萬(wàn)倍。**月面上還存在“永晝區(qū)”，**由于自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)之間的關(guān)系，陽(yáng)光永遠(yuǎn)照射在月球極區(qū)的個(gè)別地方，在那里，太陽(yáng)能發(fā)電可以全天候進(jìn)行。

這還是以現(xiàn)有技術(shù)馬上就能利用的能源，**氦-3更是未來(lái)能源。它在發(fā)生熱核反應(yīng)時(shí)不產(chǎn)生中子，被視為最好的可控核聚變推進(jìn)劑。**氦-3在地球上十分稀少，人類(lèi)到目前為止只制取到0.5噸。而月面就是氦-3的巨礦，科學(xué)界對(duì)其儲(chǔ)量的估計(jì)從100萬(wàn)噸到數(shù)百萬(wàn)噸不等。全球每年的能源消耗，也不過(guò)相當(dāng)于數(shù)噸氦-3而已。

想建月球基地？月球本身就有建設(shè)材料，可以就地取材，那就是月壤。月壤是月巖經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年碎裂后形成的粉塵，或者小天體撞擊后的濺射物。月壤在月面上幾乎到處都有，厚度從幾厘米到幾米不等。

1969年，沒(méi)有任何設(shè)備能利用月壤。然而今天已經(jīng)有了，那就是3D打印機(jī)。**月壤是優(yōu)質(zhì)的3D打印原料，而現(xiàn)在的3D打印技術(shù)已經(jīng)能在地面上建造小型房屋。**所以，人類(lèi)建設(shè)月球基地的第一步，不是航天員帶著沉重的建材到那里組裝，而是向月面發(fā)射大型3D打印機(jī)，通過(guò)遙控預(yù)制出人類(lèi)居住和工作的空間，再派航天員長(zhǎng)期值守。

**月面幾乎是真空的，航天員在那里要承受高能宇宙射線輻射，而月壤本身就可以提供保護(hù)。**所以，人類(lèi)基地不會(huì)像《獨(dú)行月球》那樣建在月球表面，而是選擇月壤較厚的地方往下挖，讓頂上的月壤成為屏蔽層。

月面晝夜分明，忽冷忽熱，而月壤導(dǎo)熱系數(shù)很低，1米以下就是恒溫層，溫度長(zhǎng)期保持在-20℃左右，相當(dāng)于地球上的冷庫(kù)，但只要有保溫裝置就能承受。**月巖導(dǎo)熱性能是月壤的1000倍，很容易被曬熱，也容易釋放熱量。**如果在基地上方鋪設(shè)形狀規(guī)則的月巖板，白天讓太陽(yáng)把它加熱到100℃以上，再用機(jī)械裝置降入地下，釋放熱量，就能形成一套能源系統(tǒng)。

月壤里面有二氧化硅和氧化鋁，含量均達(dá)到普通建設(shè)陶瓷的要求，可以用微波燒結(jié)法加工成塊，又可以制造玻璃纖維，這些過(guò)程都不需要消耗寶貴的水。玻璃纖維也是3D打印的原料，未來(lái)在月球上，可能有很多工作和生活用品，甚至建材本身都要使用玻璃纖維。

月壤里面還有大量的氧化物，美國(guó)有公司曾用集熱光纖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以提取其中9.6%的氧氣。甚至，月壤和月巖里都有“結(jié)合水”，稍經(jīng)加熱就能釋放出來(lái)。什么？這些工程都需要電？前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，月球電力供應(yīng)會(huì)十分充足。

甚至，金屬材料都不需要由地球提供。**月球自形成后被無(wú)數(shù)小行星撞擊過(guò)，這其中也有金屬質(zhì)小行星。撞擊發(fā)生后，這些金屬就埋在撞擊點(diǎn)之下。**月球沒(méi)有地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，即使過(guò)幾億年甚至幾十億年，它們都會(huì)留在原地。如果仔細(xì)勘察環(huán)形山，便能從下面找到金屬，通過(guò)簡(jiǎn)單的融熔就可以使用。

以前人類(lèi)不敢大手筆開(kāi)發(fā)月球，一個(gè)重要原因就是各種補(bǔ)給都要從地球上輸送?，F(xiàn)在看來(lái)，只需要投入能遙控的各種小型設(shè)備，就能從月面獲得能源、水、氧和建筑材料。

**這種工程叫作“原位開(kāi)發(fā)”，目標(biāo)是用當(dāng)?shù)刭Y源替代地面補(bǔ)給，**就地生根，而不是把月球資源送回地球。是的，除了氦-3，科學(xué)家只在月球樣本中發(fā)現(xiàn)過(guò)5種地球上沒(méi)有的物質(zhì)，并且價(jià)值都不高。開(kāi)發(fā)月球的目標(biāo)是在地球之外建立基地，而不是要把大量產(chǎn)品運(yùn)回地球。

如果這樣更換思路，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，月面確實(shí)大有可為。

來(lái)源：科普時(shí)報(bào)

作者：鄭軍

編輯：吳桐

審核：王飛

終審：陳磊