怎樣去打造美妙的月球基地

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(dú)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它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。

總之，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。

準(zhǔn)備工作十分重要

在月球上建設(shè)規(guī)模龐大的基地是一項前所未有的宏偉創(chuàng)新工程，需要花費(fèi)巨大的人力、物力和財力。為此，在建造月球基地之前要做大量的準(zhǔn)備工作。例如，發(fā)射月球探測器對月球進(jìn)行全面探測，目的是為建造月球基地選址;研制充當(dāng)開路先鋒的月球機(jī)器人等，為建立月球基地開道鋪路。

建造月球基地首先要全面而深入地了解月球。至今，雖然全球已發(fā)射了130多個月球探測器，使人類掌握了不少月球的資料，但要建設(shè)月球基地，僅靠這些資料仍然不夠。例如月球的兩極地區(qū)，特別是月球的背面就了解得不多。水是基地選址的重要條件，但根據(jù)目前的了解，只有在月球兩極終年不見陽光的地方才存在豐富的水冰。所以今后還需要發(fā)射更多的探測器對月球，特別是兩極地區(qū)進(jìn)行探測。據(jù)悉，我國嫦娥6號將在月球南極進(jìn)行采樣返回;嫦娥7號也擬在月球南極著陸，完成綜合探測任務(wù);嫦娥8號可能會在月球北極著陸。

建設(shè)不同的月球基地，其選址的標(biāo)準(zhǔn)和要求也不同。例如，如果要建造月球資源基地，就應(yīng)根據(jù)月球資源的分布情況來選址;如果擬建造科研基地，則最好選擇在月球的背面，因為那里沒有地球無線電波的干擾，很適合進(jìn)行天文觀察。

一般來說，月球基地選址應(yīng)考慮幾點(diǎn)：一是建在與地球能方便通信的月球正面;二是建在月面比較平坦，有利于月球飛船安全著陸的地方，并要求太陽光呈一定角度照射到月面上;三是建在月面有豐富礦產(chǎn)資源的地方，以便開采和利用。月球基地選址還要滿足兩個最基本的要求：有充足的陽光和儲存豐富的水冰。從目前來看，在月球的兩極建基地比較好，因為在那里既地勢比較平坦，有利于月球飛船的起飛和著陸，且有一些區(qū)域接近于在太陽的永久照射之下，而在太陽照不到的地方有水冰。

美國早在2009年就發(fā)射了用于月球基地選址的“月球勘測軌道器”，它是目前最先進(jìn)的月球軌道器，今年還多次拍攝到了我國嫦娥4號著陸器和玉兔2號月球車。

科研與資源的利用

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和其它豐富礦藏。

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。

勘測表明，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(yùn)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，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)器人月球基地“打前站”。其優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)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，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(yùn)輸采用可多次使用的重型航天運(yùn)輸系統(tǒng)。其研制時間為5年，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，還供太陽系其它行星和天體的開發(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(diǎn)。

延伸閱讀

月球基地系統(tǒng)組成

月球基地一般包括兩個最基本、也是最重要的設(shè)施，那就是可供航天員生活和工作的加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)。因為人在登月的全過程中會面臨失壓、缺氧、低溫和輻射損傷4大危險。所以，月球基地也要像其它載人航天器一樣，必須有加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)。

在月球基地不同的發(fā)展階段可以建不同的居住艙。比如，初級基地的居住艙可用移動式居住艙，也能直接使用登月飛船上的月球著陸器。高級基地一般采用由金屬結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制成的固定式居住艙。

月球基地上所使用的生命保障系統(tǒng)也隨基地的不同而不同。初級基地的生命保障系統(tǒng)是非再生式的，即其上的氧氣、水和食物要依靠來自地球的補(bǔ)充供應(yīng)。此后建造的基地的生命保障系統(tǒng)是再生式的，即其上的氧氣、水或食物都要靠密閉循環(huán)處理和綠色植物的光合作用來就地解決。

除了加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)外，供電系統(tǒng)、出艙活動系統(tǒng)和月球漫游車也是月球基地上必不可少的重要設(shè)施。(龐之浩)

關(guān)鍵詞： 打造 月球 基地