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人类建造月球基地究竟有多难

科普小知识2022-06-29 02:58:28
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随着中国国家航天局(CNSA)宣布嫦娥四号月球探测任务的新阶段圆满完成,嫦娥四号成为第一个软着陆在月球背面的航天器。结果,在人类登上月球50年后,建造月球基地的可行性逐渐形成。

尽管只有美国在月球上留下了足迹,但美国人现在必须加倍努力赶上来。美国直到2018年8月才宣布建造永久月球基地的计划。在此之前,美国宇航局一直关注火星,相比之下,欧洲航天局已经向前迈出了一步。

欧洲航天局宣布了建造永久月球基地的计划。拟议中的"月亮村"概念将包括各种团体,包括科学家、艺术家、公共组织和私人组织。月球村可用于天文研究、旅游或地球上紧缺矿产的地质勘探。

与此同时,麻省理工学院媒体实验室空间探索项目的创始人阿里尔·埃克布劳也希望“太空*化”。为此,他召集了一个多学科研究团队,在机器人、合成神经生物学、建筑、艺术、空间和设计方面拥有技术实力。

月球表面温度在零下127摄氏度到零下173摄氏度之间。有一定程度的辐射,并且处于低重力状态。它的重力只有地球的六分之一。一个阴历日相当于大约29个地球日,这意味着探测器登陆月球将经历29天,然后是29夜。太阳能充电可能会成为一个问题。因此,月球前哨站的任何新技术都必须适应这些条件。

德国航天专家皮埃尔·亚历克西斯·朱梅尔说,太空竞赛将持续五年,因为月球竞赛的目标是将最好的团队理念带到月球表面。

“月球竞赛”技术的原型是在月球条件下测试的,并建立在月球任务的基础上。朱梅尔说,这项太空任务主要是通过许多太空机构的合作来完成的。我们最初计划在2024-2025年实现这一目标。

尽管早期月球基地的概念充满了艺术想象,但它将受到实际条件的限制。毕竟,去月球旅行的费用非常昂贵。空间负荷越重,它需要的燃料越多,相应的成本也越高。利用现有的月球资源来建造一个生存空间是有意义的。利用月球早期火山活动期间形成的熔岩管和隧道作为避难所来获取月球表面下的冷冻水资源是可能的。但是一个更直接的计划是利用月球浮土建造一个栖息地。

科隆大学的马蒂亚斯·斯佩尔教授与德国航天中心合作,用火山粉末制造砖块,建造一个类似冰屋的建筑结构,以抵抗来自顶部的额外压力。

斯佩尔说:“但在月球上建造人类定居点将是一个缓慢的过程。建造一座砖房需要大约5个小时,建造一座冰屋需要10,000块砖。这需要几个月的时间。”

如果更多的镜头投入使用,机器人被用来在月球上建造人类居住区,相应的建设时间可以缩短,但这是一个可行的计划。月壤可以用来建造像混凝土一样坚固的建筑。目前的技术只能提供混凝土强度的五分之一,相当于石膏的强度。因此,需要进一步的开发和设计来实现最终的理想强度。下一步是评估。幸运的是,欧洲航天局大规模月球设施的建设将于今年晚些时候开始。该设施可以为未来人类在月球上的生活提供技术和生活条件。

此外,新能源技术是人类在月球上生活的关键。地球上的燃料电池需要氢和氧(通常来自空气)之间的化学反应来发电,而水是副产品。尽管月球没有大气层,但一些大气成分仍然存在。负责开发这些最新技术的考利说,月球上的水资源可以分解和重组,在晚上发电。

一旦这些技术得到完善和测试,并确保在月球条件下工作,宇航员将能够建造一个月球基地,这将比你想象的要快。