現在,以中國為首的世界大國都在探索月球,各種月球探測器都發(fā)射升空了,不久肯定會(huì )在修建月球基地來(lái)達到人類(lèi)各種目的!
2013年11月4日,加州大學(xué)伯克利分校宣布了他們的研究,4年來(lái),開(kāi)普勒空間望遠鏡在15萬(wàn)顆恒星周?chē)粉櫺行堑嫩欅E,其數據顯示,22%的恒星都有1顆體積與地球類(lèi)似的行星處在可能存在液態(tài)水的距離上,這樣一算,銀河系中可能有著(zhù)90億顆和地球一樣的星球可供我們星際殖民。
本文選自:蝌蚪五線(xiàn)譜
月球表面的月海名稱(chēng)
深空開(kāi)發(fā)有著(zhù)這樣值得期待的前景,也許在未來(lái),人類(lèi)真的可以成為《銀河帝國》中那樣的銀河霸主,但是千里之行始于足下,21世紀的人類(lèi)最有可能征服的星球是詩(shī)人們吟誦千年的月球。我們對它的了解最多,它離我們足夠近,也有足夠的理由去征服它。但是在征服月球之前,我們需要解決一些問(wèn)題。
我們住在哪?如何建造月球基地?在月球上的住所有什么特色?
地下商城概念圖
首先,我們要解決住的問(wèn)題。月球的表面總是坑坑洼洼的,那些巨大的環(huán)形山全都是被隕石撞擊留下來(lái)的痕跡,有點(diǎn)像戰場(chǎng)上被榴彈炸出來(lái)的彈坑。這是一道天然的壁壘,初步的建設可以依托環(huán)形山進(jìn)行。
地下城市概念圖
具體的建筑設計,我們可以參考地球上的各式各樣的地下城市設計,比如墨西哥計劃建立在地下300米的摩地大廈。關(guān)于地下建筑,我們接觸得最多的就是地下商城,所以聽(tīng)到這個(gè)概念的時(shí)候也別覺(jué)得驚訝,其實(shí)就是地下商城再往下挖幾百米,主要的中央空間用于采光,再增加有機物自循環(huán)區、農業(yè)區、生活區、娛樂(lè )區、科研區等必須區域而已。
墨西哥摩地大廈概念圖
月球基地上的建筑是依附于環(huán)形山修建的,所以我們基本可以認為會(huì )是一個(gè)圓錐形的建筑物,在圓錐體的中心軸上是幾根用于將底部空氣抽往生態(tài)區的空氣循環(huán)裝置,排氣孔區域是一片冷卻池,加熱生活環(huán)境溫度的同時(shí)可以讓空氣降溫,平衡城市的整體溫度。
月球基地功能
辦公區和生活區修建在底部,使用人工燈光照明,也可以更好地控制晝夜光照,畢竟月球是一個(gè)晝夜長(cháng)達27天的星體。生態(tài)區修建在臨近能源區的部分,這樣核聚爐在使用月球自產(chǎn)自用的同位素時(shí)產(chǎn)生的熱量就可以被植物直接吸收,提高能源的利用率,畢竟月球上沒(méi)有那么充足的光照來(lái)給植物提供光和熱。
我們吃什么?月球上的生態(tài)圈會(huì )是什么樣的?
1961年,耶夫根尼同學(xué)焊了一個(gè)鐵匣子,他把8加侖綠藻裝進(jìn)去之后,還把自己塞了進(jìn)去。他之所以敢這么做,是因為進(jìn)過(guò)他的精心計算,8加侖的小球藻在鈉燈的照射下可以產(chǎn)生足夠一個(gè)人使用的氧氣,一個(gè)人呼出的二氧化碳也足夠8加侖小球藻使用,這一切在理論上都行得通。
小球藻
然而在24小時(shí)之后,由綠藻提供的氧氣濃度降低,耶夫根尼被放出來(lái)的時(shí)候,鐵匣子里面的惡臭震驚了所有人。原來(lái)是他忽略了自身排泄的甲烷、氫化硫以及氨氣等,這些氣體漸漸污染了空氣,然而在鐵匣子中的耶夫根尼似乎根本沒(méi)有注意到這些氣味,就像用溫水煮青蛙一樣。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究,科學(xué)家發(fā)現這些具有污染性的氣體會(huì )在12天后穩定下來(lái),但是另一個(gè)問(wèn)題來(lái)了,就算一個(gè)人每天只吃小球藻,小球藻每天能給人類(lèi)提供的養分也只能達到人類(lèi)需求的1/10。于是關(guān)于人造生物圈的研究轉向了更復雜更多樣化的系統。
“生態(tài)圈二號”內部
之后關(guān)于人造生態(tài)圈的實(shí)驗就比較瘋狂了,人們制造人工的熱帶樹(shù)木,通過(guò)噴霧系統制造雨林氣候,在懸崖下面制造一個(gè)咸水湖,里面配有珊瑚和各種魚(yú)類(lèi),臨近咸水湖的是一片沙漠。高地草原下面延伸了一片多刺高灌叢,在真實(shí)世界中這幾乎是不可穿越的,在人造生態(tài)圈中卻為人類(lèi)和動(dòng)物提供了一片庇護地。在這片地區周?chē)€有一片濕地,這里生存著(zhù)很多種類(lèi)的動(dòng)物,也是人類(lèi)種植和畜牧的地方。不僅有蜜蜂和花朵,還有海灘和番木瓜樹(shù),甚至還有有線(xiàn)電視、圖書(shū)館和自助洗衣房。
“生態(tài)圈二號”俯瞰圖
關(guān)于如何在低重力環(huán)境下維持一個(gè)穩定的生態(tài)圈,這些人造生態(tài)圈已經(jīng)給出了一個(gè)答案,那就是不斷進(jìn)入新的物種,增加環(huán)境的多樣性,盡管這聽(tīng)起來(lái)不太靠譜,卻是一種行之有效的方法。事實(shí)上,穩定運行了1年以上的人造生態(tài)圈都是通過(guò)這樣的方式保持運行的,他們甚至用固體海水造出了一片人工海洋,以增加多樣性。
那么,我們吃什么呢?當然就是吃人造生態(tài)圈中各式各樣的果實(shí)和動(dòng)物啦,經(jīng)過(guò)計算后,這個(gè)生態(tài)圈的各項指數會(huì )達到一種微妙的平衡,即使偶爾發(fā)生一些變故,也會(huì )在環(huán)境多樣性的作用下慢慢恢復。所以生活在這樣一個(gè)人造生態(tài)圈中,人與自然的關(guān)系無(wú)限親密,豐富的生態(tài)系統之間復雜的聯(lián)系會(huì )讓人更加尊重自然。
月球基地的生活有什么困難和危險?我們應該如何應對?
除去居住和食物的問(wèn)題,在月球上定居還有很多其他的問(wèn)題,其中最緊要的一件事情就是——不要超速!
在月球上是沒(méi)有大氣的,而且重力只有地球的1/6,加速起來(lái)非常容易,很容易就會(huì )超過(guò)月球的逃離速度,即每秒2.4公里。一旦超過(guò)這個(gè)速度就會(huì )飄向宇宙的某個(gè)角落再也回不來(lái)了,所以在月球上超速可不是鬧著(zhù)玩的,哪怕只是速度高上一點(diǎn),也會(huì )在半空飛很久才摔下來(lái)。我們常??吹接捌飳τ谠虑蛐凶叩谋憩F都是一跳一跳的,好像很雀躍的樣子,其實(shí)只是重力太弱,跑得太快的話(huà)會(huì )非常流暢地摔得很遠。
月球行走
另外,還有一位不速之客,也是環(huán)形山的造就者,那就是滿(mǎn)宇宙亂竄的隕石。
月球是地球的守護者,千萬(wàn)年來(lái)為地球擋了不知道多少發(fā)隕石,詩(shī)人們吟誦千年也不算是虧待它了。只是當人類(lèi)在月球上面殖民的話(huà)就不是很美好的事情了。
打仗的時(shí)候,蹲彈坑是因為有傳說(shuō)炸彈不會(huì )炸同一個(gè)彈坑,這是一個(gè)信仰。但是開(kāi)發(fā)月球需要耗費無(wú)數人力、物力,蹲在環(huán)形山里對于隕石的威脅總不能全靠信仰吧,所以還是得開(kāi)發(fā)一些防御策略出來(lái)。別說(shuō)大隕石了,就是幾微米的小隕石都能造成巨大的破壞,萬(wàn)一砸到關(guān)鍵的運輸管道會(huì )怎樣呢?這是為什么在住的部分提倡采用地下城市的結構,這樣的話(huà),城市的密封穹頂可以起到一定的保護作用,裸露在真空之中實(shí)在是太危險了。月球沒(méi)有地磁場(chǎng),沒(méi)有地質(zhì)運動(dòng),相比地球上的地下城市更安全。
導彈防御系統
對于防御隕石而言,當遠程偵查到大型隕石時(shí),用導彈遠程轟擊,激光則負責在近距離將碎塊或者小型隕石打得更小,直到?jīng)]有威脅。
建造月球基地有什么好處和長(cháng)遠意義?
眾所周知的,月球上有豐富的同位素資源,可以用于核聚變。除此之外,月球還是人類(lèi)邁向深空的重要跳板。
月球的低重力環(huán)境更適合建造太空電梯,月球空間站可以部署在月球的拉格朗日點(diǎn)上,即月球與地球的平動(dòng)點(diǎn),這樣空間站就可以處在相對靜止的狀態(tài)下,建設也更加容易。在月球上搭建飛船的成本比在地球上完成后再發(fā)射要低得多,只需要用電磁軌道將組件加速拋射到月球上再組裝就好了,在低重力的環(huán)境中組裝起來(lái)也很容易。
太空電梯
以月球基地為根基,可以搜集大量的太空生存經(jīng)驗,這樣,當進(jìn)行火星殖民甚至遠行星殖民的時(shí)候,就可以有一只由誕生于太空環(huán)境中的一代人組成的隊伍來(lái)執行這個(gè)使命了。他們既熟悉太空環(huán)境,也對地球文化有認同感,是最好不過(guò)的初代拓荒者了。
事實(shí)上,月球探索就像對北極、南極的探索一樣,不僅僅是某種資源的占領(lǐng),還是一項必須由全人類(lèi)全心全意協(xié)作才能勉力完成的事業(yè),在一定程度上可以消除全球政治體之間的隔閡。