2010年1月23日 星期六

人類的未來 建造月球基地


建造月球基地與建造太空城市一樣,對於普通人來說是一件不可思議的神奇事兒。但這件神奇的事兒卻早已明確擺在了科學家面前,他們不僅對之進行了長期探索,而且正在準備進行具體實施。

美國是最先決定創建月球基地的國家。據報導美國已決定耗資1000億美元,建立臨時月球太空城。這一計畫將分階段進行。最初建立臨時基地,人數從十幾人逐步 增加到數十人,他們將在月球進行礦物開採和冶煉試驗,並為建造永久基地做準備。2007年建成中小型永久基地,人數增加到百餘人,逐步形成從開採、冶煉到 運輸的整套生產系統。最後是在月球上建成一個可以容納千人的月球城,各種類型的生產、生活、娛樂設施日趨完備,物資自給自足有餘,還可以“出口”地球。

美國的這一月球基地藍圖,占地8000平方米,是一座圓形3層建築物,直徑64米,每層高4.5米。屋頂由混凝土建造,再覆以月球土,厚 0.7~2.5米。牆壁分內外兩部分,外牆6層,厚1.4米,內牆厚2.5米,內外牆中間夾0.7米厚的月球土,主要用於防宇宙射線、太陽風,以及隕石的 撞擊。另外建築物中間還有一個圓形防空洞,一旦建築物受損,大氣外泄,人可以躲入其中避難。

與此同時,日本由未來工程學研究所牽頭, 召集能代表日本水準的大學、研究所以及20多家企業的技術專家,成立了“月球基地與月球資源開發研究會”,也提出了一份月球基地的建設藍圖。這一藍圖計畫 分為5個階段實施。第一階段從本世紀末到下世紀初,主要對月球進行調查探測,用機器人為基地選址,繪出月球資源分佈圖。第二階段從2004年開始,建設可 供6~8人居住的直徑為6米、長為11米的基地,人們可以不定期地在這裡工作,時間為幾天到幾周。2010~2020年為第三階段,基地擴大到可供 8~32人居住,建成可防止陽光強烈輻射的保護裝置,工作人員可在這裡連續工作3~12個月。2020~2030年為第四階段,基地進一步擴大,工作人員 增至64~125人,居住時間長達1~5年,逐步解決氧氣自給問題和農場建設問題。2030年以後進入第五階段,基地做到完全自給自足,開始進行能源生 產,月球和地球之間開闢定期航線,使月球基地成為人類在地球以外建立的第一個真正的太空居民點。

人類要在月球表面正常生活居住,首先 離不開必不可少的淡水和氧氣,而月球上既沒有水又沒有空氣。這怎麼辦呢?科學家發現月球的沙土含有很多的氧,他們便提出了用月球沙土製造淡水和氧氣的設 想。這一設想是先用鏟車自動挖掘月面的沙土,從中選出含氧的鐵礦物,然後用氫使含氧鐵礦物還原,便可制得淡水了。有了水,通電使水電解,得到的是氧氣和氫 氣。氧氣經液化貯存,隨時可向基地居民供應。最初用作還原劑的氫可以從地球上運來,生產開始後電解水獲得的氫即可迴圈使用。據估計,190噸月球沙土含有 15~16噸含氧鐵礦物,可制得1噸氧氣。而1年只需要生產1噸氧便可維持月球上10人生存的需要。

其次,人類要在月球自給自足系統 中生活,還必須保證食物供應。食物從哪裡來呢?近幾年來,科學家在太空站上進行了大量的生物實驗,先後培育出了100多種“太空植物”,其中包括小麥、玉 米、燕麥、大豆、番茄、蘿蔔、捲心菜、甜菜等。而且證明在太空失重條件下,在月球土壤中植物種子發芽率更高,生長更快,開花或抽穗時間更早。科學家還對 一些動物進行了試驗,證明失重狀態不會影響新生命的誕生。在太空站裡,果蠅能像在地球上一樣交配、產卵、繁殖後代;蜜蜂會築巢,蜂王照樣生兒育女。送上飛 船的60只鵪鶉蛋,返回地面後仍能孵化出小鵪鶉。在飛船上擱置了59天的魚卵,回到地面全都順利地孵出了魚苗。哺乳動物也不例外,雌鼠、雄鼠放在籠子裡送 上太空,照樣合歡同居,雌鼠照樣受孕懷胎,回到地面後產下了第一代“太空鼠”。因而只要在月球上建立起月球農業和養殖業基地,月球上人的食物來源是有充分 保障的。

第三是月球基地的能源供應更不成問題。因為月球上無風無雨,晴朗無陰,終日有陽光照射,而且沒有大氣吸收,太陽的輻射強度大 約是地球上的1.5倍。因此,月球上完全可以利用太陽能來照明、供熱、採暖、發電。當然,必要時還可以在月球上建立核電站,以保證基地能源的充足供應。

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