現(xiàn)在,以中國為首的世界大國都在探索月球,各種月球探測(cè)器都發(fā)射升空了,不久肯定會(huì)在修建月球基地來達(dá)到人類各種目的!
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,開普勒空間望遠(yuǎn)鏡在15萬顆恒星周圍追蹤行星的蹤跡,其數(shù)據(jù)顯示,22%的恒星都有1顆體積與地球類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:蝌蚪五線譜
月球表面的月海名稱
深空開發(fā)有著這樣值得期待的前景,也許在未來,人類真的可以成為《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(jì)的人類最有可能征服的星球是詩人們吟誦千年的月球。我們對(duì)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的痕跡,有點(diǎn)像戰(zhàn)場(chǎng)上被榴彈炸出來的彈坑。這是一道天然的壁壘,初步的建設(shè)可以依托環(huán)形山進(jìn)行。
地下城市概念圖
具體的建筑設(shè)計(jì),我們可以參考地球上的各式各樣的地下城市設(shè)計(jì),比如墨西哥計(jì)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,所以聽到這個(gè)概念的時(shí)候也別覺得驚訝,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(jī)物自循環(huán)區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)、生活區(qū)、娛樂區(qū)、科研區(qū)等必須區(qū)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(rèn)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(qū)的空氣循環(huán)裝置,排氣孔區(qū)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(qū)和生活區(qū)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(zhǎng)達(dá)27天的星體。生態(tài)區(qū)修建在臨近能源區(qū)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,畢竟月球上沒有那么充足的光照來給植物提供光和熱。
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?yàn)檫M(jìn)過他的精心計(jì)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,耶夫根尼被放出來的時(shí)候,鐵匣子里面的惡臭震驚了所有人。原來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有注意到這些氣味,就像用溫水煮青蛙一樣。
經(jīng)過一段時(shí)間的研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些具有污染性的氣體會(huì)在12天后穩(wěn)定下來,但是另一個(gè)問題來了,就算一個(gè)人每天只吃小球藻,小球藻每天能給人類提供的養(yǎng)分也只能達(dá)到人類需求的1/10。于是關(guān)于人造生物圈的研究轉(zhuǎn)向了更復(fù)雜更多樣化的系統(tǒng)。
“生態(tài)圈二號(hào)”內(nèi)部
之后關(guān)于人造生態(tài)圈的實(shí)驗(yàn)就比較瘋狂了,人們制造人工的熱帶樹木,通過噴霧系統(tǒng)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類,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)圈中卻為人類和動(dòng)物提供了一片庇護(hù)地。在這片地區(qū)周圍還有一片濕地,這里生存著很多種類的動(dòng)物,也是人類種植和畜牧的地方。不僅有蜜蜂和花朵,還有海灘和番木瓜樹,甚至還有有線電視、圖書館和自助洗衣房。
“生態(tài)圈二號(hào)”俯瞰圖
關(guān)于如何在低重力環(huán)境下維持一個(gè)穩(wěn)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,盡管這聽起來不太靠譜,卻是一種行之有效的方法。事實(shí)上,穩(wěn)定運(yùn)行了1年以上的人造生態(tài)圈都是通過這樣的方式保持運(yùn)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(dāng)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)過計(jì)算后,這個(gè)生態(tài)圈的各項(xiàng)指數(shù)會(huì)達(dá)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(fù)。所以生活在這樣一個(gè)人造生態(tài)圈中,人與自然的關(guān)系無限親密,豐富的生態(tài)系統(tǒng)之間復(fù)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(xiǎn)?我們應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)?
除去居住和食物的問題,在月球上定居還有很多其他的問題,其中最緊要的一件事情就是——不要超速!
在月球上是沒有大氣的,而且重力只有地球的1/6,加速起來非常容易,很容易就會(huì)超過月球的逃離速度,即每秒2.4公里。一旦超過這個(gè)速度就會(huì)飄向宇宙的某個(gè)角落再也回不來了,所以在月球上超速可不是鬧著玩的,哪怕只是速度高上一點(diǎn),也會(huì)在半空飛很久才摔下來。我們常常看到影片里對(duì)于月球行走的表現(xiàn)都是一跳一跳的,好像很雀躍的樣子,其實(shí)只是重力太弱,跑得太快的話會(huì)非常流暢地摔得很遠(yuǎn)。
月球行走
另外,還有一位不速之客,也是環(huán)形山的造就者,那就是滿宇宙亂竄的隕石。
月球是地球的守護(hù)者,千萬年來為地球擋了不知道多少發(fā)隕石,詩人們吟誦千年也不算是虧待它了。只是當(dāng)人類在月球上面殖民的話就不是很美好的事情了。
打仗的時(shí)候,蹲彈坑是因?yàn)橛袀髡f炸彈不會(huì)炸同一個(gè)彈坑,這是一個(gè)信仰。但是開發(fā)月球需要耗費(fèi)無數(shù)人力、物力,蹲在環(huán)形山里對(duì)于隕石的威脅總不能全靠信仰吧,所以還是得開發(fā)一些防御策略出來。別說大隕石了,就是幾微米的小隕石都能造成巨大的破壞,萬一砸到關(guān)鍵的運(yùn)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(jié)構(gòu),這樣的話,城市的密封穹頂可以起到一定的保護(hù)作用,裸露在真空之中實(shí)在是太危險(xiǎn)了。月球沒有地磁場(chǎng),沒有地質(zhì)運(yùn)動(dòng),相比地球上的地下城市更安全。
導(dǎo)彈防御系統(tǒng)
對(duì)于防御隕石而言,當(dāng)遠(yuǎn)程偵查到大型隕石時(shí),用導(dǎo)彈遠(yuǎn)程轟擊,激光則負(fù)責(zé)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(zhǎng)遠(yuǎn)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(duì)靜止的狀態(tài)下,建設(shè)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(yàn),這樣,當(dāng)進(jìn)行火星殖民甚至遠(yuǎn)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(duì)伍來執(zhí)行這個(gè)使命了。他們既熟悉太空環(huán)境,也對(duì)地球文化有認(rèn)同感,是最好不過的初代拓荒者了。
事實(shí)上,月球探索就像對(duì)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(xiàng)必須由全人類全心全意協(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。