近日,,意大利科學(xué)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(biāo),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(yán)酷溫度的傷害,。
英國諾丁漢特倫特大學(xué)天文學(xué)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(rèn)為,,“月球城”應(yīng)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(fēng)化層,,即月球的土壤,。月壤具有特殊的反射特性,可充當(dāng)?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(fēng)化層,,以及其他一些支撐性和輔助性材料從哪來,科學(xué)家已進行了大量研究,。目前的方案是:要么將風(fēng)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(dāng)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(yīng)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(dāng)然是在地球上準(zhǔn)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(xì)胞培育的人造牛排,,以及從月球風(fēng)化層中生長出來的可食用植物,。
當(dāng)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(xué)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(xué)空間技術(shù)工程師馬爾科姆·麥克唐納預(yù)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(rèn)真考慮建立“月球城”。
