不帶一磚一瓦，如何在月球建造基地？

當地時間9月3日，美國國家航空航天局（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，美國的探月計劃目前面臨多種困難。不過，未來人類的探月熱情預計將更加高漲。

1969年7月21日，美國宇航員阿姆斯特朗在月球留下第一個人類腳印。如今50多年過去了，人類卻沒有重返月球。原因自然不是陰謀論，而是當時美國人沒想好下一步要做什么。

那次登月消耗了美國GDP的0.57%，如果在2021年，就是1300億美元，人們當然要考慮花這么多錢會得到什么。顯然，NASA沒能在這個問題上說服他們的國會?？茖W家們甚至繞過月球，天天炒作移民火星?？扇祟愒谠虑蚨紱]留下一磚一瓦，何況遙遠的火星。

那么，月球上有什么值得人類投入巨大成本？**能源是第一個理由。**月面上沒有塵埃和水氣的消減，光電轉換效率極高。月球每年接受的太陽能相當于人類年耗能的2.5萬倍。**月面上還存在“永晝區(qū)”，**由于自轉和公轉之間的關系，陽光永遠照射在月球極區(qū)的個別地方，在那里，太陽能發(fā)電可以全天候進行。

這還是以現有技術馬上就能利用的能源，**氦-3更是未來能源。它在發(fā)生熱核反應時不產生中子，被視為最好的可控核聚變推進劑。**氦-3在地球上十分稀少，人類到目前為止只制取到0.5噸。而月面就是氦-3的巨礦，科學界對其儲量的估計從100萬噸到數百萬噸不等。全球每年的能源消耗，也不過相當于數噸氦-3而已。

想建月球基地？月球本身就有建設材料，可以就地取材，那就是月壤。月壤是月巖經過億萬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，沒有任何設備能利用月壤。然而今天已經有了，那就是3D打印機。**月壤是優(yōu)質的3D打印原料，而現在的3D打印技術已經能在地面上建造小型房屋。**所以，人類建設月球基地的第一步，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，通過遙控預制出人類居住和工作的空間，再派航天員長期值守。

**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。**所以，人類基地不會像《獨行月球》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，而月壤導熱系數很低，1米以下就是恒溫層，溫度長期保持在-20℃左右，相當于地球上的冷庫，但只要有保溫裝置就能承受。**月巖導熱性能是月壤的1000倍，很容易被曬熱，也容易釋放熱量。**如果在基地上方鋪設形狀規(guī)則的月巖板，白天讓太陽把它加熱到100℃以上，再用機械裝置降入地下，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，含量均達到普通建設陶瓷的要求，可以用微波燒結法加工成塊，又可以制造玻璃纖維，這些過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，美國有公司曾用集熱光纖進行實驗，可以提取其中9.6%的氧氣。甚至，月壤和月巖里都有“結合水”，稍經加熱就能釋放出來。什么？這些工程都需要電？前面已經說過，月球電力供應會十分充足。

甚至，金屬材料都不需要由地球提供。**月球自形成后被無數小行星撞擊過，這其中也有金屬質小行星。撞擊發(fā)生后，這些金屬就埋在撞擊點之下。**月球沒有地質運動，即使過幾億年甚至幾十億年，它們都會留在原地。如果仔細勘察環(huán)形山，便能從下面找到金屬，通過簡單的融熔就可以使用。

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

**這種工程叫作“原位開發(fā)”，目標是用當地資源替代地面補給，**就地生根，而不是把月球資源送回地球。是的，除了氦-3，科學家只在月球樣本中發(fā)現過5種地球上沒有的物質，并且價值都不高。開發(fā)月球的目標是在地球之外建立基地，而不是要把大量產品運回地球。

如果這樣更換思路，你就會發(fā)現，月面確實大有可為。

來源：科普時報

作者：鄭軍

編輯：吳桐

審核：王飛

終審：陳磊