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建造月球基地 建造月球基地的可能性

时间:2019-06-20    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

建造月球基地

建造月球基地的可能性

自从美国阿波罗登月计划完成之后,经过 20 多年的沉寂,人们又在热烈

谈论开发月球的事情了,很多科学家还提出建立月球基地的建议。1989 年 7

月美国总统布什还曾宣布要把月球作为人类飞往火星的基地,并打算于 2005

年正式破土动工。看来,在未来几十年内,开发月球,建立月球基地是势在

必行和一定要做的事了。


空间技术的迅速发展,导致人类外空活动的日益扩大,已经把建造大型

航天站、太阳能电站、太空工厂和空间居民点的任务放到了科学家的面前。

但是,要实现这些目标,需要大批原材料,如果从地球向宇宙空间运送,费

用非常昂贵,终非长久之计。因此,寻找地球外的材料来源,例如从月球和

小行星获取材料,以及降低它们的运输费用,就成为发展空间工业生产,建

造航天站和太空居民点的关键。

远在阿波罗飞船登月的历次航行中,航天员曾从月球带回许多月球岩石

样品和尘土。经过分析表明,它们主要由百分之四十的氧,百分之三十的硅

和百分之二十到三十的各种金属元素如铝、钛、锰、铁等组成。金属元素经

加工后的基本构件可用于制造各大型航天站;硅是玻璃、陶瓷与半导体的基

本材料,可用于制造光学和电子元件;氧则供给居民需要。因此,月球确实

是地球之外的资源宝库与材料来源。月球的低重力环境又为便宜运送月球材

料到空间提供了保证。月球上的重力,仅仅是地球重力的六分之一。把材料

运往空间所需的脱离速度很小,只有每秒 2.31 公里。再加上月球上无空气,

不存在空气阻力,所以从月球射离物体比在地球射离容易许多。这就是科学

家们提出开发月球,建立月球基地的主要需求背景。

人类要开发月球并从它获取丰富的资源,还得先建造月球基地;作为先

导,很可能不是直接建造为开发资源的月球基地,而是建造月球宇航基地,

用以向宇宙空间射离物体以及为人类飞往火星作准备。建设这些基地的材料

何处来?如果是从地球运来,其代价是非常高的。

科学家提出,在月球上建造一个宇航循环基地需 1000 吨水泥,330 吨水

和 3600 吨钢筋,若将这些材料从地面运往月球,每吨需耗资 5000 万美元,

显然太昂贵了。材料学家对月球岩样进行分析和试验后认为,只要把氢带上

月球就可把月球上的岩石变为最理想的建筑材料。月球表面钛铁含量极为丰

富,这些矿物被加热 800℃后与氢结合会产生铁、钛、氧气和蒸汽。在此过

程中产生人类生存所必需的水和氧气。月球岩石可精炼成轻型和坚固的水

泥,剩下的铁矿可用来冶炼钢筋。这种月球岩石同其他小行星的组成物质相

似,已经在茫茫宇宙中存在了许多亿年,不但能抵挡太阳射线对其粒子的辐

射,还能经受极大的温差考验。材料科学家利用航天员带回地面的月球岩石

样品制成了一块目前世界上无法同它相比的最强硬、最坚固、最富弹性的混

凝土。这种混凝土是唯一能在气候异常的月球屹立的建筑材料。在月球上生

产每千克这种品质的混凝土只需氢 3 克,而且只要具有总重量约 200 吨的机

械钻探设备就可投入月球物质的挖掘。化学科学家设计了许多从月球岩土中

提取纯净元素的方案,包括利用太阳能加热月球物质的物质分离法以及利用

氢氟酸之类的试剂从氧化物中取得氧、硅和金属的化学分离法,每个加工厂

设计成能循环使用试剂和废料的齐全生产单位。一个只有 1 吨重的小小的试

验性化工厂,每年可将十几吨月球物质加工成氧、金属和玻璃。因此,科学

家认为,建设月球基地的基本材料不必从地球运去,可以就地取材。待月球

基地建成后,可以大规模开发月球,建造月球工厂,并把大批材料通过宇航

基地射离月球,输往地球轨道和太阳系空间,用以建造各种大规模航天站,

并为太空工业提供原料,为太空居民城镇建设供应建材。

月球上的尘土确实非常有用,用它还可烧制房屋的砖、瓦和管道;利用

尘土覆盖航天员居住点和月球实验室,可使他们免受宇宙射线、太阳耀斑的

侵害,近 2 米厚的月球尘土可使航天员获得与地球相同的对宇宙射线的防护


机制。开发月球,建设月球基地不仅是可能的,而且是人类在地球外开拓疆

域必然要做的一项工作。

开发月球还能使它成为人类未来从事科学研究的前哨阵地。在那里,科

学家不仅能够直接研究月球的种种特性及其演化过程,而且也可能是唯一揭

开地球早期历史奥秘的地方。例如,研究它的矿物构造过程,可以和地球比

较。利用月球无空气、低重力、自转速度慢和环境幽静的特点,有可能在物

理学、化学、生物学和其他科学方面进行唯一性实验;在月球上进行天文学

与天体物理的研究比在地球上更具优越性。对人类社会来说,开发月球会使

它显得日益重要起来。

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