嫦娥五号正在奔向月球的路途当中 。 很多人已经开始议论 , 这样复杂的探测器 , 就是去月球上挖把土吗?我们要做的事情 , 可远不止这些呢 。
在2020年11月25日的文昌国际航天航空论坛上 , 中国航天局秘书长许洪亮在大会发言时指出 , 中国目前正在规划国际月球科研站 。 所谓的国际月球科研站 , 就是人们常说的月球基地 , 它一旦建成必然为人类进一步了解月球 , 勘测月球 , 勘探月球资源 , 开发月球资源 , 乃至建立月球工厂 , 月球农场和月球城市奠定重要的基础 。 那么 , 月球科研站会长成什么样子呢?他会不会像是诸多科幻小说中所表现的那样 , 有一大片闪闪发光的科幻建筑组成 , 有着金属质感的墙壁和透明的穹顶?
这样的月球建筑很快就会老化
根据中国科学家的看法 , 月球基地肯定不会长成这个样子 , 相反它会有一个非常传统的构造 , 像极了陕北高原上的窑洞群 。
月球上的自然环境严酷而且恶劣 , 首先这颗小小的星球上并没有大气层 , 没有可以供人类自由呼吸的条件 。 也正是因为没有大气层 , 所以阳光和宇宙射线能够毫无遮挡的一直照射到月球表面 , 杀死所有的生命 。 没有了空气来对流热量 , 月球上的温度呈现出冰火两重天的局面 , 在阳光直射的地方 , 温度很高;而在阳光照射不到的阴影里 , 温度却非常低 。 在这样恶劣的环境当中 , 人类即使穿着宇航服 , 也不一定能坚持多久 , 要想长期生存 , 必须为自己建造一个封闭的空间 。 在里面制造出类似于地球大气层内的温度气压和大气成分 。
把空间站的舱段直接降落到月球表面 , 用地钉固定在月球岩石上 , 这样人类不就可以在里面生存了吗?问题还是要回到我们刚才说的阳光上 , 月球表面的阳光 , 实际上比国际空间站所在的400公里地球轨道更加严酷 , 因为在地球附近在400公里以上还有至少1000公里的电离层 , 可以起到遮蔽阳光和阻挡宇宙射线的作用 , 这个条件在月球上是不具备的 。
月球上的临时居所可以安排在月面以上
这就意味着 , 如果把国际空间站直接搬到月球表面 , 材料和设备的老化速度要比在地球轨道上快得多 。 国际空间站运行到今天已经有20年的历史 , 俄罗斯制造的星辰号核心舱已经出现了老化的迹象、那么在月球上这个时间可能会更短一些 , 会不会缩短到10年5年 , 甚至更短也都是不好说的事情 , 人类总不能隔几年就从地面上发射一套房子过去给宇航员居住 。 在月球上生产 , 似乎也还是一个没有解决的问题 。
那么 , 月球基地到底应该长什么样呢?早在2010年 , 探月工程首席科学家欧阳自远院士在接收采访人员采访时 , 就提出“学延安 , 挖窑洞” 。 挖窑洞 , 就意味着用月球本身的土壤和岩石制成建筑的屋顶和墙壁 , 不需要从地球上运送材料 。 而且想要多厚就可以挖多厚 , 充分屏蔽宇宙辐射和太阳辐射 。 只要研制一个性能足够好的玄关 , 再把窑洞的墙壁处理好 , 就可以保证窑洞内部的温度正常、辐射剂量很低 。 接着 , 就可以在窑洞内部模拟地球环境了 , 安装有效的气压、温度控制系统 , 呼吸系统 , 循环系统等 。 只要技术成熟 , 就可以在月球地下很大范围内建立一个“地下城” , 容纳比较多的人口 , 甚至可以建设月球农场 , 供人类长期生存 。
用月壤3D打印的月球地下建筑
要想挖“月球窑洞” , 就需要对月球上的土质和岩石有足够的认识 , 才能相应研制工程机械和掘进方式 。 这就是嫦娥五号能发挥作用的地方了 。 另外 , 国外还提出 , 可以从地球上带去一些粘合剂 , 与月球土壤混合之后变成混凝土 , 再用3D打印机改成房子 。 这与“挖窑洞”虽然有很大区别 , 但同样需要对月壤的性质有充分认识 。 还需要有足够多的月壤来做实验 , 看看哪一种粘合剂更合适 。
考虑到美国重返月球至少要在2024年才能实现 , 而且这是特朗普政府的时间表 , 不是拜登的 。 所以在今后几年的时间里 , 人类要从事上文中谈及的研究 , 恐怕只能指望嫦娥五号从月球上挖回来的这一把土 。
(作者:孔新 版权稿件 , 未经许可禁止转载)
【嫦娥|“嫦娥”到月球上只是挖把土?其实是为上去挖窑洞建基地做准备】文章内容系作者观点 , 不代表本报立场
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