如何打造美妙的月球基地

龐之浩

最近，美國航空航天局宣布將在10年內(nèi)建立一座有人月球基地;俄羅斯也宣布計劃于2031年首次載人登月，然后著手打造月球基地。我國已在今年透露，將發(fā)射嫦娥8號進(jìn)行科學(xué)探測和試驗，以驗證建立月球科研基地的可行性。由此表明，人類將在不久的未來，掀起打造月球基地的高潮。

為何建造月球基地

所謂月球基地，就是在月球上建立可供人類長期居住、生活及開展各種技術(shù)試驗、科學(xué)研究和資源開發(fā)等的各種基礎(chǔ)設(shè)施。月球上有很多得天獨厚的自然環(huán)境適合人類開發(fā)。例如，月球表面含有大量的氦-3，這種在地球上很難得到的物質(zhì)是核聚變反應(yīng)的高效燃料，可為人類提供便宜、無毒和無放射性的能源。因此，有人稱月球是21世紀(jì)的“波斯灣”。另外，月球上有上百種礦藏，其中5種地球上也沒有。

因為，月球比地球穩(wěn)定得多，且沒有大氣層和磁場，并擁有弱重力、高潔凈的特殊自然條件和自然環(huán)境，所以，月球可作為對其他星球開展探測和研究的平臺，變成進(jìn)行天體物理學(xué)研究、制備一些昂貴生物制品與特殊材料等的理想場所。

由于月球的引力只有地球的1/6，并擁有可提煉、分解成航天員呼吸所需的空氣和深空飛行器所需燃料的水冰，因此，它還可作為深空探測的前哨或中轉(zhuǎn)站?？傊?，月球基地可以用于月球科學(xué)研究、月球資源開采利用、科學(xué)技術(shù)試驗平臺、月基空間觀測站和載人深空探測中轉(zhuǎn)站等。簡單地說，在月球上能夠打造理想的科研基地、能源基地和載人深空探測跳板等。美國還曾把月球當(dāng)作地球的第八大洲，準(zhǔn)備建立軍事基地。美國現(xiàn)正計劃通過國際合作方式研制名為“深空之門”的近月空間站，它將是月球基地建設(shè)的中轉(zhuǎn)站，能方便支持月表基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和航天員在月表活動。

如果在月球上建立科研基地，就可以大規(guī)模、長時間進(jìn)行月球自身科學(xué)研究、月球觀測平臺研究和月球科學(xué)平臺研究。其中，月球觀測平臺研究是利用月球特有的環(huán)境，將其作為一個觀測宇宙和研究宇宙的理想平臺。例如，月球沒有大氣層，重力只有地球的1/6，月震強(qiáng)度只有地震的億分之一，月背沒有人類活動造成的紛雜的干擾，所以很適合建造理想的天文臺。另外，與建造空間望遠(yuǎn)鏡相比，月基望遠(yuǎn)鏡在安裝、維修和跟蹤等方面更容易。如果在月球上建立資源基地，則能很好地開發(fā)那里的氦-3和其他豐富礦藏。

利用月球基地，可開采月球土壤中豐富的鋁、鐵、硅，并直接生產(chǎn)成建材來建造房屋：也能采用3D打印技術(shù)就地取材建造月球村，歐洲就準(zhǔn)備采用這種方案。這樣做不僅能節(jié)省成本，還可利用月壤建造的半地下房子抵抗月球的極端溫差和太陽照射?？睖y表明，月球兩極有大量水冰，開發(fā)它既能滿足人在月球上的需要，還可把它分解成氧和氫，成為載人登月飛船或在月球中轉(zhuǎn)的火星飛船的燃料。

為了解決運輸問題，降低成本，可直接在月球上建造核電站。它發(fā)出的巨大電力除能供月球基地使用外，還可通過中繼衛(wèi)星傳送給地球人使用。另外，在月球上建核電站不用擔(dān)心核泄漏等問題。也可以在月球上建太陽能基地，因為月球表面幾乎沒有大氣層，太陽輻射可以長驅(qū)直入進(jìn)行高效率發(fā)電，而且很容易滿足用目前的光電技術(shù)進(jìn)行太陽能發(fā)電所需大片光照充足土地的要求，因為月球上有的是土地。

建造基地具體步驟

經(jīng)過長期研究，航天專家們已提出了多種月球基地建造方案，例如：

第一步：建設(shè)機(jī)器人基地，用機(jī)器人為月球基地“打前站”。其優(yōu)點是比建真人基地經(jīng)濟(jì)便宜、設(shè)備簡單、風(fēng)險較小、無生命危險。

第二步：建設(shè)可容納6人、逗留6個月的初級基地。它既可以是固定式的，也可以是移動式的。其中移動式月球基地是將基地的居住艙裝上4到6個輪子或機(jī)械腿，最大優(yōu)點是可以讓航天員在月球上的不同地方進(jìn)行調(diào)研和考察。

第三步：建設(shè)可容納24人的中級月球基地。它由3個埋在月球的地下且對接在一起的空間站艙組成，上面蓋有1.5米至2.0米厚的土壤，目的是防止宇宙輻射傷害人體，同時還有利于保持艙內(nèi)的溫度。其研制時間為1年，使用壽命10年。

第四步：建設(shè)能容納120人的高級月球基地。它可建在月球的熔洞內(nèi)，也能用由月球巖石加工、混合而成的鋼筋混凝土建在地下。從地球到月球軌道的運輸，采用可多次使用的重型航天運輸系統(tǒng)。其研制時間為5年，使用壽命30年。

第五步：建設(shè)能容納250人的月球工廠。除開采月球礦物以外，月球工廠還要負(fù)責(zé)生產(chǎn)一些重型設(shè)備。這些設(shè)備除供月球移民區(qū)的建設(shè)外，還供太陽系其他行星和天體的開發(fā)之用。其使用壽命30年。

最后一步：建設(shè)能容納2000人的月球移民區(qū)。其建設(shè)是把數(shù)個高級月球基地聯(lián)結(jié)起來，成為一個超大規(guī)模的月球基地網(wǎng)。其研究、設(shè)計和建造可能需要30年時間，是人類在月球上的一個永久性的定居點。