如何建月球基地 什么是原位开发?

2022-10-08 16:34:57

如何建月球基地?

月球本身就有建设材料,可以就地取材,那就是月壤。月壤是月岩经过亿万年碎裂后形成的粉尘,或者小天体撞击后的溅射物。月壤在月面上几乎到处都有,厚度从几厘米到几米不等。

1969年,没有任何设备能利用月壤。然而今天已经有了,那就是3D打印机。月壤是优质的3D打印原料,而现在的3D打印技术已经能在地面上建造小型房屋。所以,人类建设月球基地的第一步,不是航天员带着沉重的建材到那里组装,而是向月面发射大型3D打印机,通过遥控预制出人类居住和工作的空间,再派航天员长期值守。

月面几乎是真空的,航天员在那里要承受高能宇宙射线辐射,而月壤本身就可以提供保护。所以,人类基地不会像《独行月球》那样建在月球表面,而是选择月壤较厚的地方往下挖,让顶上的月壤成为屏蔽层。

月面昼夜分明,忽冷忽热,而月壤导热系数很低,1米以下就是恒温层,温度长期保持在-20℃左右,相当于地球上的冷库,但只要有保温装置就能承受。月岩导热性能是月壤的1000倍,很容易被晒热,也容易释放热量。如果在基地上方铺设形状规则的月岩板,白天让太阳把它加热到100℃以上,再用机械装置降入地下,释放热量,就能形成一套能源系统。

月壤里面有二氧化硅和氧化铝,含量均达到普通建设陶瓷的要求,可以用微波烧结法加工成块,又可以制造玻璃纤维,这些过程都不需要消耗宝贵的水。玻璃纤维也是3D打印的原料,未来在月球上,可能有很多工作和生活用品,甚至建材本身都要使用玻璃纤维。

月壤里面还有大量的氧化物,美国有公司曾用集热光纤进行实验,可以提取其中9.6%的氧气。甚至,月壤和月岩里都有“结合水”,稍经加热就能释放出来。什么?这些工程都需要电?前面已经说过,月球电力供应会十分充足。

甚至,金属材料都不需要由地球提供。月球自形成后被无数小行星撞击过,这其中也有金属质小行星。撞击发生后,这些金属就埋在撞击点之下。月球没有地质运动,即使过几亿年甚至几十亿年,它们都会留在原地。如果仔细勘察环形山,便能从下面找到金属,通过简单的融熔就可以使用。

什么是原位开发?

以前人类不敢大手笔开发月球,一个重要原因就是各种补给都要从地球上输送。现在看来,只需要投入能遥控的各种小型设备,就能从月面获得能源、水、氧和建筑材料。

这种工程叫作“原位开发”,目标是用当地资源替代地面补给,就地生根,而不是把月球资源送回地球。是的,除了氦-3,科学家只在月球样本中发现过5种地球上没有的物质,并且价值都不高。开发月球的目标是在地球之外建立基地,而不是要把大量产品运回地球。

关键词: 月球基地 金属质小行星 集热光纤 独行月球