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2026-07-05
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如果要在月球住下来 人类要先解决这四件事

日期:05-22
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版面:第A09版:风物志       上一篇    下一篇

目前,聚焦中国探月工程嫦娥六号任务的纪录电影《登月》(第一部)正在全国热映,再次引发了人们对探月的关注。新一轮的探月,已不再满足于重现阿波罗时代的“插旗与采样”。这一次,人类的目标更为宏大:从短期勘探,迈向长期驻留。

这意味着,我们不再是月球的匆匆过客,而是要成为真正的“月球居民”。然而,这需要回答一系列极其具体且严峻的工程问题。

第一步:选择“黄金地段”

和地球上买房一样,在月球安家,位置是第一要素。科学家们经过长期研究,几乎一致地将目光投向了月球的南极。这里并非因为风景独特,而是因为它拥有建设基地的两大“战略资源”:光与水。

月球南极的一些环形山边缘,被称为“永昼峰”。由于月球自转轴倾角极小,这些山峰几乎可以全年无休地接收到太阳光照。这对于高度依赖太阳能的早期基地而言,就是生命线。

与之相对,在这些环形山底部,存在着数十亿年从未被阳光照射过的“永夜坑”。这些极寒的深坑就像“宇宙冰箱”,完整地保存着大量以水冰形式存在的水。水不仅是生命的源泉,更是可以被电解为氢和氧的宝贵火箭燃料。

为了精确勘测这些“黄金地段”,中国的嫦娥七号探测器任务,将对月球南极进行精细的资源勘探。根据此前披露的信息,嫦娥七号任务计划于2026年前后发射,将勘察月球南极月表环境、月壤水冰和挥发分等,开展月球形貌、成分和构造的高精度探测与研究。

第二步:变“废土”为宝藏

从地球向月球运送物资的成本高得惊人,每公斤载荷的发射成本高达数万甚至上百万美元。因此,“拎包入住”绝无可能,月球基地的建设必须遵循一个核心原则:ISRU(In-Situ Resource Utilization,原位资源利用),也就是我们常说的“就地取材”。

月球表面覆盖着一层厚厚的月壤。这些细腻的尘埃是建造房屋的绝佳原料。利用3D打印技术和月壤建造月球基地,可以大大简化月球基地的建设。早在2013年,欧洲航天局就已经测试过这一方案的可行性,并制作了一个1.5吨重的建筑模块作为演示。

在2025年11月,我国科学家打造的34块“月壤砖”在历经了一年时间的太空辐射、大温差等极端环境考验后,随神舟二十一号飞船返回地球。

这批模拟“月壤砖”由科研团队根据真实月壤成分配制出模拟材料,采用热压烧结、电磁感应烧结和微波烧结三种工艺制成。送这些模拟“月壤砖”上太空,就是为了搞清楚如何在月球造出最为适宜的建筑基石。

目前,我国已研制世界第一台月壤打砖机,可在月表就地取材,打印出不同规格大小的月壤砖,为月球基地的建设奠定重要基础。

月壤除了用来作为月球基地的建造材料,还有一个重要作用就是制取氧气。月壤的主要成分是硅酸盐等氧化物,其中氧元素含量高达45%。通过高温电解等化学方法,科学家可以将月壤加热至1600℃以上,制造氧气,供宇航员呼吸。

“就地取材”的另一个重要目标则是“永夜坑”中的水冰,通过电解将其分解为氢气和氧气。这不仅解决了宇航员的饮水和呼吸问题,更重要的是,液氢和液氧是最高效的火箭推进剂。这意味着未来的火箭可以从月球“加油”后,再飞往火星等更遥远的深空,月球将成为人类探索太阳系的“星际港口”。

第三步:会“呼吸”的基地

有了坚固的房子和本地资源,我们还需要一个能够让宇航员长期健康生活的“人造生物圈”。这就是“环境控制与生命保障系统”(ECLSS)的核心任务。

在这个封闭的“生命方舟”里,每一滴水、每一口空气都无比珍贵。先进的ECLSS系统会将宇航员呼出的二氧化碳和排出的废水、尿液进行收集、净化和处理,重新转化为可呼吸的氧气和纯净的饮用水,实现水和空气资源的高效循环。

长期驻留离不开新鲜食物。科学家们正在试验在密闭的植物工厂中,利用LED光照进行无土栽培。在月球1/6的低重力环境下,种土豆、生菜、西红柿不仅是可能的,还能为宇航员提供必要的维生素和心理慰藉。一抹绿色,在灰色的月球上将是无价之宝。

那么能源如何解决呢?白天,巨大的太阳能电池板将为基地供电。但月球的夜晚长达14个地球日,仅靠储能电池难以支撑。因此,小型核反应堆将成为关键的补充。它们能像“核能充电宝”一样,为基地提供全天候、稳定可靠的电力。

第四步:如何工作与生活

当基地建成后,月球“新居民”的一天会是怎样的?

他们的工作应该会是紧张而多元的:穿上宇航服进行舱外活动,勘探地质、维护设备;在实验室内分析月岩样本,寻找宇宙的奥秘;远程操控机器人进行矿产开采;或是在月基天文台,利用没有大气干扰的完美视野凝视宇宙深处。

他们的生活同样会充满挑战:每天必须进行至少2小时的高强度锻炼,以对抗低重力导致的肌肉萎缩和骨质流失;他们还需要时刻关注自己的心理健康,应对幽闭空间和与地球家园的长期分离所带来的孤独感;闲暇时,他们会通过高速通信与家人视频,也会在公共休息室里与同事分享一顿“月球种植”的沙拉。

建造月球基地,是一项集材料学、机器人技术、能源科学、生物学和工程学于一体的宏伟工程。它充满挑战,但每一个挑战背后,都凝聚着人类最顶尖的智慧和最勇敢的探索精神。

这不仅仅是为少数宇航员建造一个前哨站,更是为人类文明的未来开辟一个新的疆域。月球基地将成为我们的科研平台、资源中转站和深空探索的跳板。

文图均据科普中国网站