月球上面除了月坑还有什么（嫦娥月兔都住这）

殖民月球要克服的困难有很多，其中之一是严峻的气温。

由于月球没有像地球如此丰厚的大气层，无法结调节与保存太阳的热能，地表的气温时常从白天的摄氏120 度，陡降到夜晚的零下170 度。而且月球上的一天约等于地球上的十五天。在这样的气候条件下，首批的月球基地需要耗费大量的能源将室内维持在适居的温度。

想像一下外头气温连续一个礼拜都维持一百多度时你家电费会多贵！

要是没有空调，人类在月球时会有一半时间会热到像烧起来

好消息是，在月球上某些坑洞中的阴影处，气温可以常年维持在凉爽的17 度，根本是穿件外套（再穿件太空衣）就可以出门的黄金温度。这些地区很有潜力成为人类前进月球的理想桥头堡。

由NASA 的月球勘测轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter，简称LRO）传回的观测资料显示，这种宜人的温度出现在某些月球表面坑洞中，常年受阴影遮蔽的位置。这些坑洞不是一般下凹的陨石坑，而是地底熔岩管顶部崩塌后形成的中空结构，有点类似一个顶部有天窗的地底隧道。

熔岩管是熔岩在地表下流动的通道，岩浆流的顶部凝固时会形成长管状的熔岩管，并在熔岩流动停止之后便留下长长的中空隧道。

地球上也有类似的结构，下图即为夏威夷火山国家公园的瑟斯顿熔岩洞（Thurston Lava Tube）。当熔岩管的顶部崩塌，便会出现外露的坑洞。

月球上坑洞的结构，可能类似于夏威夷火山国家公园的瑟斯顿熔岩洞

月球坑在2009年首次被发现，而在往后发现的200多个坑中，推测有16个是顶部崩塌的熔岩管。从坑洞内部边缘明显的遮阴可以判断，底下其实藏有有更大的地底洞穴。由于从月球轨道无法直接拍摄，我们对这些洞穴的了解还很有限。科学家猜测这些洞穴或许是月球探索，甚至是移居月球的理想地点。

由月球勘测轨道飞行器在三个不同时间拍下的马力屋斯丘（Marius Hills）附近的坑洞画面

LRO 飞行器上搭载了Diviner 热成像摄影机，并在过去十一年内持续地监控月球表面的温度。由UCLA 的博士生Tyler Horvath 领军的研究团队，在观测资料中锁定了月球上宁静海平原上的一个坑洞，这个坑洞约一百公尺深，长宽约等于一座足球场。

当团队重建出坑洞口附近的温度，他们发现坑洞中的温度起伏比起周围的地表小很多，在月球入夜后仍然能维持摄氏0 度以上的平均温度。

先前的研究显示，即使是保温性最好（行话叫做热容量很大）的岩板，也会在月球上夜晚将尽之际冷却至零下近一百度。所以研究团队推测这惊人的温度差并非来自地表岩层材质的差异，而是坑洞的构造本身。

为了一探究竟，团队架设了二维电脑模拟，并带入了真实月球表面的材料热性质和日照角度等等因素。在不同坑底材质（表岩屑或玄武岩）和不同洞穴形状（有无延伸洞穴）的各种情况下，普遍都能看到上方有岩层遮蔽的内部洞穴可以在夜晚保持温暖，暴露在坑洞口的部分则明显较低。

不同坑洞模拟中，月球半夜温度的结果。上方两张小图为内部有延伸洞穴的情形

更特别的是，在延伸洞穴内部完全受阴影遮蔽处，一整天下来的温差不超过十度，稳定的维持在摄氏17 度左右。作为比较，暴露在阳光下的坑洞表面在白天可以达到将近摄氏150 度。

从这些模拟结果，研究团队推测上方的遮蔽岩层能够在白天挡住阳光，并在夜晚减缓地表辐射散热，让洞穴内部温度达到异常的稳定状态。

这份建模研究的早期结果曾被用来协助设计「月球潜水员（Moon Diver）」任务中，一台负责潜入月球坑中进行探勘测量的两轮月球车。

虽然这个计画未付诸执行，但研究团队中许多科学家也投身设计最新的L-CIRiS ，一台预计在2023 年登陆月球并前往月球南极的热成像摄影机。这些任务都是为了取得更完整的月球天气资讯，为了后续的登陆计划进行准备。

除了维持气温稳定之外，这些遮蔽岩层应该还能挡住不少宇宙射线和小行星的入侵，某种程度上简直就是一个小小大气层。这些受到遮蔽的洞穴内部或许将是月球上最适合人类移居的地点。正如同旧石器时代的人类利用洞穴遮风挡雨，首批移居月球的人类或许也将从地底洞穴出发。

看来人类移居月球的愿望，出现一线曙光

1. Horvath, T., Hayne, PO, & Paige, DA (2022). Thermal and Illumination Environments of Lunar Pits and Caves: Models and Observations From the Diviner Lunar Radiometer Experiment . Geophysical Research Letters , 49 (14), e2022GL099710.
2. NASA's LRO Finds Lunar Pits Harbor Comfortable Temperatures