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嫦娥奔月的迷思:有朝一日,人类会住在月球上

发布时间:19-10-02 阅读:722

夜空中的一轮皓月,曾激发人类的无尽迷思。在中国有嫦娥奔月、吴刚伐桂的传说,日本的《竹取物语》中也讲述了一名叫“辉夜姬”的女子从玉轮中落到人间、后又返回月中天下的故事。

当然,跟着科学进步,现在人们已经知道,月球只不过是环抱地球扭转的一颗卫星,而且是一个酷寒的岩石天下,毫无生命的迹象。

那么住在月球上会是什么样子?请先想象一下——你不是在2019年,而是3000年。

在耗尽了地球上所有的自然资本后,人类开始了太空旅行,并在月球上建立了殖夷易近地。

在月球外面,挤挤挨挨地簇拥着伟大年夜的、密封的穹顶,穹顶之下是栖身着成千上万人的城市。这块酷寒、灰暗的岩石不知怎么地,就成为了人类的新家。

只管这在今朝看来彷佛很科幻,但假如没有一个外星的人类殖夷易近地,对未来的任何设想都是不完备的。因为月球是离我们星球近来的天体,以是它最轻易被想象成我们未来的家园。

但这种愿景与现实切合吗?

月球有一天会成为热门的栖身地吗?在它那严寒、寂寞的地表上,最多能有若干人合谋生活呢?

简单地回答这个问题的一个措施是斟酌月球的面积。

月球的外面积约占地球陆地总面积的15.9%(不包括海洋覆盖的地球面积)。从技巧上讲,假如我们以地球上人口最多的城市的密度来添补这一区域,我们将能够在月球外面目面貌纳数万亿人口。

然则,月球外面能容纳若干人,与这个星球能持续扶养若干人,是两个异常不合的问题。

在这方面,月球绝对是地球的“穷亲戚”。

“这是一个相称贫瘠的地方,”亚利桑那州行星科学钻研所(Planetary Science Institute)的高档科学家、马萨诸塞州曼荷莲学院(Mount Holyoke College)的天文学教授达比·戴尔(Darby Dyar)说。

“每个物种都在寻求扩大年夜自己的生态位。然则新的‘生态位’,也便是月球,对人类来说异常不得当栖身。”

呼吸所需的空气

不像在地球上,水不会像雨水一样自由地降低在月球外面,然后凑集到我们可以饮用的河流、沟壑里。

至关紧张的是,月球也缺少可呼吸的空气。这颗地球的自然卫星也没有现有的生态系统,可以方便地莳植农作物。

月球也很轻易受到太阳风暴的影响,太阳会不按期地发出强烈电磁辐射,而没有磁场的保护,月球也无法偏转。

是以,月球上将有伟大年夜的温差,以及长光阴的日夜交替。

所有这些环境都使“在月球上栖身”看似弗成能。但令人惊疑的是,事实并非如斯。

事实上,人类生计的必需品——空气、水、食品和居处——在月球上并不像你想象的那样遥弗成及(理论上)。

为了保持月球上最初的几百人的数量,我们必须先把空气运送到月球外面,然后把空气泵入人类栖身的密封布局中。

欧洲航天局(European Space Agency)月球项目经理马库斯·兰德格拉夫(Markus Landgraf)说,这彷佛是弗成持续的,但在短期内,它实际上是相称划算的。

“人们不必要太多的空气,在很长一段光阴内,我们将不必要在月球上制造空气。我们可以把它带来,”他说。

“运输资源仍在可控范围内。”

然而,假如人口增长到数万,我们就必要在月球上合成氧气,这是一个昂贵的历程。

然则兰德格拉夫说,未来几十年太空探索的增长可能会使这一历程变得加倍经济。

兰德格拉夫说,这是由于飞船的推进必要氧气,以是假如需求上升,“在月球上建造用于火箭推进剂的氧气发生器比为人类供给饮用水和空气更有经济意义。”

这将低落临盆资源,为月球上的居夷易近供给更便宜的空气。

生命所需的水源

至于水——直到几十年前,钻研职员还觉得月球是完全干燥的。但现在他们知道在月球外面稀有量惊人的液体漫衍。

“我们觉得水是月球形成时留下的。我们知道,那些彗星——基础上像是脏雪球——会周期性地坠落在月球外面。”

“有很好的证据注解,那些彗星撞击过的陨石坑里仍旧有冰存在。”

达比说,另一种水源来自咆哮着穿越太空的太阳风;这些带质子的粒子在月球上与电子碰撞,形成氢。

所有这些加起来,月球上有相称数量的水,大概足够保持相称数量的人口。

我们已经在国际空间站上开拓了收受接收宇航员淋浴水、尿液和汗水中的饮用水的技巧。这以致可以使用他们呼吸中的水分。

在月球上,这项技巧也可以为居夷易近创造一个封闭的水源。

但纵然收受接收使用,这些水的储量也不是无限的。一次又一次的轮回用水确凿会带来一些丧掉,以是储水量必要每隔一段光阴就弥补一次。

达比指出,更紧张的是,经由过程破裂摧毁月球岩石和掘客深坑中的冰来提取月球的水,将必要伟大年夜而昂贵的能量。

“我小我的感到是,月球的殖夷易近化将取决于我们能否把氢带到那里,”她说。

运输也很昂贵:根据兰德格拉夫的说法,约为每公斤22万美元阁下。

假如不知道月球外面貌前有若干水,也很难预计它能支持若干人。但我们至少知道,这可能足以供给一个相对可持续的水源。

无论若何,兰德格拉夫预计,月球开发者至少在最初的5到10年里不必要开拓月球的水资本;

对付首先在月球安家的十来小我来说,运输水上去并在那里轮回使用水,这会对照便宜。

至于月球农业,我们可以模拟地球的发展前提,使用“险些像生态系统一样的封闭圆顶,”兰德格拉夫说。

颠末长光阴的日晒和轮回水的灌溉,月球农业有可能扩大年夜到足以养活数千人。

已经有大年夜量的钻研注解在太空莳植农作物是可行的。

飞向月球

关于我们若何在实践中做到这统统,仍有许多未知身分。

但从理论上讲,月球上的自然资本可以支持成千上万以致上百万的人安家。

那么为什么我们到现在还没有殖夷易近月球?

兰德格拉夫说,殖夷易近月球的最大年夜限定并不必然是自然资本的限定,而是用宇宙飞船把人送到月球的伟大年夜资源。

更经济的做法必要大年夜胆的技巧飞跃——比如发现太空电梯。

兰德格拉夫说,假如我们有了这些,“那么我们讨论的将会是月球上成千上万的人口。”

“以是,水并不是最大年夜的瓶颈。运输才是。”

还有一个问题,这里我们必要回归现实:今朝,殖夷易近月球实际上并不是我们的目标。

当然,我们可以把月球看作是地球上发生大年夜劫难时的诺亚方舟。然则今朝,国际航天机构并不如斯觉得,他们把月球看作一个钻研中间,一个探索太阳系其他部分的潜在基地。

兰德格拉夫说,我们可以在南极洲暂时找到一些人类殖夷易近月球的线索。

南极洲可能是地球上最像月球的栖息地,这里栖身着大年夜约1千到4千名钻研职员,他们在严寒干燥的情况中事情。

因为今朝有不少钻研在关注月球栖身计划,这让我们懂得到,在未来几十年里,究竟可能会有若干人真正生活在月球上:最可能的是同时几千人栖身,而不是数百万或数十亿人。

根据达比的说法,跟着光阴的推移,纵然是这样的人口数量也可能徐徐削减,取而代之的是更便宜、更高效的机械人。

“跟着技巧的进步,险些没有来由真的必要派一小我去做科学钻研,”她说。

然而,这并不料味着我们的月球公夷易近梦停止了。还有一个我们时常会轻忽的身分:人类对探索未知的强烈欲望。

兰德格拉夫说:“人类是少数几个老是在探索的物种之一,纵然没有需要。”

“在这个进化计谋上,我们异常成功。改变它故意义吗?我不这么觉得。”

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