1969年7月20日，人類前往月球的第一個(gè)使者——阿姆斯特朗踏上月球時(shí)說道：“月面是美麗的，就像鋪著一層細(xì)細(xì)的碳粉一樣，可以清楚地看到腳印。”

阿姆斯特朗的順利登月，標(biāo)志著人類具有登陸月球的能力。之后，更多的人類登上太空，更多的月球礦產(chǎn)被帶回地球。隨著對(duì)月球越來越多的探索和了解，人們對(duì)月球更加向往了。

月宮“仙藥”不同凡響

月球是一個(gè)具有豐富資源和能源的寶庫。目前，月球上的資源最值得我們關(guān)注的是氦-3，它是一種可長期使用的、清潔的、安全和高效的核聚變?nèi)剂稀?/p>

通過一個(gè)簡(jiǎn)單例子，來看看氦-3的真正價(jià)值：如果建設(shè)一個(gè)氘、氦-3核聚變發(fā)電站，那么根據(jù)我國在1992年的所需要消耗電量總和來計(jì)算，全年只需消耗約8噸的氦-3。

那么，為什么我們沒有使用氦-3發(fā)電呢？根據(jù)專家研究，地球上的氦-3資源總量還不足15噸。而據(jù)初步估算，月壤中氦-3的資源總量約為100萬～500萬噸。

月球上氦-3資源豐富

所以，開發(fā)利用月壤中的氦-3，為解決人類未來所面臨的能源危機(jī)提供了一種可能。

溫差不大，也就300℃

由于月球相對(duì)于地球具有獨(dú)特的位置資源和環(huán)境資源，古往今來，幾乎人人都舉頭望過，對(duì)月球的遐想更是數(shù)不勝數(shù)。登上月球，甚至居住月球，是所有人都曾藏在心底的夢(mèng)。然而，入住“廣寒宮”絕非易事。

月球沒有大氣層，溫度變化全由太陽光直接決定，日間最高溫度可達(dá)120℃，而夜間溫度會(huì)降至-180℃，晝夜溫差300℃。

月球上晝夜溫差有300℃

此外，月球上還會(huì)產(chǎn)生大批危險(xiǎn)的次級(jí)輻射，如果人類在月球上不加防護(hù)的活動(dòng)，巨大的溫差和這些次級(jí)輻射會(huì)對(duì)人類的身體健康產(chǎn)生較大的威脅。

再者，月球上屬于高真空狀態(tài)，是沒有空氣的。這種環(huán)境下，人類沒法生存。人類想要到月球上去居住，就只能自建“月宮”。

也就是說，人類在月球主要的活動(dòng)空間是室內(nèi)。這就需要建造一個(gè)密閉的月球基地。月球基地的外罩要十分堅(jiān)固，足以抵御輻射、流星、隕石等的襲擊。

月球的一個(gè)白天長達(dá)14個(gè)地球日。那么，在14天的120℃的高溫下，為了維持月球基地居民的生命安全，就需要基地外罩必須具有吸收和反射部分陽光的能力。

月球基地暢想圖

月球基地的外部功能具備了，那么內(nèi)部又應(yīng)該是什么樣子的呢？

生命須臾離不開氧氣、水和食物。而在月球上，這三種東西可能都不會(huì)天然存在。因而月球基地的內(nèi)部就需要擁有一套完備的封閉循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，以便能夠供給人類所需的食物、水和空氣，并長時(shí)間保持良好的生態(tài)環(huán)境。

自給自足原來堪比家里有礦

從1984年起，美國科學(xué)家就曾在亞利桑那州建立了“生物圈2號(hào)”試驗(yàn)基地，用于實(shí)驗(yàn)人類離開地球能否生存。

這個(gè)試驗(yàn)基地?fù)碛幸惶鬃越o自足和封閉的生態(tài)系統(tǒng)。科學(xué)家們希望這個(gè)生物圈能夠供8名進(jìn)入生物圈2號(hào)工作的研究人員生活兩年。

生物圈2號(hào)

1993年1月，8名科學(xué)家進(jìn)入了生物圈2號(hào)。1年多以后，生物圈2號(hào)的生態(tài)狀況就急轉(zhuǎn)直下，氧氣含量迅速下降，二氧化碳增多，大氣和海水變酸，很多物種死去。由于降雨失控，人造沙變成了叢林和草地。科學(xué)家們被迫提前撤出了這個(gè)“伊甸園”。生物圈2號(hào)的實(shí)驗(yàn)以失敗告終。

我國也做過類似的實(shí)驗(yàn)，是在月宮一號(hào)空間基地生命保障地基綜合實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行的。這個(gè)裝置是由北京航空航天大學(xué)的劉紅教授研究團(tuán)隊(duì)研制出的，是我國首個(gè)、世界上第三個(gè)同類型實(shí)驗(yàn)裝置。

月宮一號(hào)外觀

月宮一號(hào)由一個(gè)綜合艙和兩個(gè)植物艙組成，總面積有150m2，總體積500m3，栽培了糧食作物、蔬菜和水果，飼養(yǎng)了黃粉蟲，還有微生物來降解廢物。植物不僅能夠給宇航員提供食物，還可以通過光合作用產(chǎn)生氧氣、通過蒸騰作用獲得純凈的飲用水。

月宮一號(hào)植物艙II

植物中人不吃的部分，比如作物的秸稈等可以用來飼養(yǎng)黃粉蟲，為宇航員提供優(yōu)質(zhì)的蛋白和更合理的氨基酸配比。最后，剩下的植物不可食部分以及廢棄物可以用來栽培植物。形成了“月宮一號(hào)”里物質(zhì)的閉合循環(huán)。

月宮一號(hào)中的小麥循環(huán)

2014年5月成功完成首次實(shí)驗(yàn)，三名志愿者參與了這次實(shí)驗(yàn)，持續(xù)了105天。2018年5月15日，四名志愿者封閉生存370天出艙，圓滿完成世界上時(shí)間最長的“月宮365”實(shí)驗(yàn)，為未來應(yīng)用于人類探測(cè)月球、火星打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

第一次實(shí)驗(yàn)的記錄本

為了避免有一天要被迫離開地球，我們首先要做的還是要好好愛護(hù)我們的地球，珍惜和保護(hù)地球的環(huán)境和資源。

 

參考文獻(xiàn)/《奔向月球》《探月的故事》



假如有一天我們要到月球上去生活……

圖文簡(jiǎn)介

去月球生活，人類需要面對(duì)什么呢？有什么樣的艱難險(xiǎn)阻在前方等待呢？人類是不是真的能去月球居住呢？