月球是地球唯一的天然卫星对吗（科学家提出月球的关键位置可以用于未来人类居住）

我们如何殖民月球？

我们一生中不止一次听说过这个话题，甚至对这个话题也有自己的想法。但对于世界各地的航天机构、未来学家和私营航空公司来说，殖民月球的想法不是“如果”的问题，而是“何时”和“如何”的问题。对一些人来说，在月球上建立永久的人类存在是命运的问题，而对另一些人来说，这是生存的问题。

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毫不奇怪，建立人类定居点的计划早于登月和国家之间的太空竞赛。在过去的几十年里，许多这样的计划已经被提出了，这要感谢一个新的月球探索时代的计划。那么，怎样才能在月球上建立一个永久的人类存在呢？什么时候能实现呢？

20年代的“殖民月球”

其实在有人提议建立月球殖民地之前，人类居住在月球上的想法就已经在小说中得到了广泛的探讨，例子可以追溯到一个多世纪以前。此外，早在20世纪初，就有相当多的猜测认为，月球上可能已经居住着当地的生命形式。

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比如在20世纪40年代到60年代之间，科幻作家罗伯特·a·海因莱因(Robert A. Heinlein)写了大量关于第一次航行和最终殖民月球的文章。其中包括20世纪40年代的多篇短篇小说，描述了在“Luna”(这个名字通常被海因莱因用来描述殖民月球)上定居的生活会是什么样的。

随后1966年，海因莱因出版了雨果奖获奖小说《月球是一个残酷的情妇》，讲述了一个月球流放地的后裔为独立于地球而战的故事。这个故事因将政治评论与太空探索、可持续发展和人工智能等问题结合起来而广受好评。正是在这项研究中，海因莱因创造了“TANSTAAFL”一词——“天下没有免费的午餐”的缩写。

历史有记载的最早的人类居住在月球上的例子是在17世纪由约翰·威尔金斯主教提出的。1638年，在他的一篇关于新世界和另一颗行星的演讲中，他预言人类总有一天会学会飞行并建立一个月球殖民地。然而，要到20世纪才会出现以科学为基础的详细提案。

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随着20世纪50年代太空竞赛的开始，科学家、工程师和建筑师提出了许多概念和设计。1954年，阿瑟·c·克拉克(Arthur C. Clarke)提议建立一个月球基地，由覆盖着月球尘埃的充气模块组成，用于隔热。将使用一根充气无线电桅杆与在现场的宇航员保持通信。

1961年，也就是肯尼迪总统宣布阿波罗计划的同一年，美国空军发布了一份秘密报告，该报告是基于美国陆军先前对月球军事基地的评估。该计划被称为“Lunex计划”，要求宇航员登月，最终在1968年之前在月球上建立一个地下空军基地，但是最后不了了之。

1962年，John DeNike(美国宇航局高级项目的项目经理)和Stanley Zahn(马丁公司空间部门月球基地研究的技术总监)发表了一项名为“月球基地”的研究。他们的构想是在“宁静之海”建立一个地下基地，这是阿波罗11号未来的着陆点。就像克拉克的提议一样，这个基地将依靠核反应堆发电，并采用基于藻类的空气过滤系统。基地将由30个生境单元组成，分为7个生活区、8个作业区和15个后勤区，并且整个基地都拥有1300 m²空间的大小，可以容纳21名船员。

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在20世纪60年代，美国宇航局进行了多项研究，主张创造受阿波罗计划任务架构启发的栖息地。这些计划设想将空间站模块安置在月球表面，并使用现有的设计和技术，以降低成本和确保可靠性。

近年来，多个太空机构提出了在月球上建立殖民地的建议。2006年，日本宣布了到2030年建立月球基地的计划。俄罗斯在2007年也提出了类似的建议，计划在2027年至2032年间建成。2007年，法国国际空间大学的吉姆·伯克提议建造一艘月球诺亚方舟，以确保人类文明能在灾难性事件中幸存下来。2016年，欧洲航天局局长约翰-迪特里希·沃纳(john - dietrich Worner)提议在月球上建立一个国际村，作为国际空间站的继任者。直至2019年，NASA提出2024年人类登月，

月球带给人类的挑战

毫无疑问，建立一个月球殖民地将是一个在时间、资源和能源方面的巨大消耗。虽然开发可重复使用的火箭和其他措施可以降低单个发射的成本，但将有效载荷发送到月球仍然是一项非常昂贵的冒险，尤其是在需要多次重型发射的情况下。这不得不让人担心这是一种希望还是失望！

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此外，生活在像月球这样的物体上也会带来许多自然灾害。这些包括极端的温度，在那里，面对太阳的一面将会经历117°C的高温，而黑暗的一面将经历了-43°C的低温，两个极端都是人类无法承受的极限。

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最关键的是月球表面的大部分也暴露在流星体和微流星体的撞击之下。虽然月球也有稀薄的大气层，但几乎可以忽略不计，也就是说它实际上是真空的。这是月球温度如此极端的部分原因，也是月球表面被撞击弄得坑坑洼洼的原因，也就是说，没有大气层让流星降落摩擦从而燃烧。这也意味着，任何定居点都必须是密闭的，加压的，并与外部环境绝缘。

此外，大气层以及磁层的缺乏也意味着月球表面受到的辐射比我们在地球上习惯的要多得多。其中包括太阳辐射和宇宙射线，尤其是太阳辐射在太阳活动期间会变得更加活跃。

月球最有希望的定居点

那么月球真的是不可居住的吗？其实不然，自从太空时代开始，人们就提出了许多关于如何以及在哪里建立月球殖民地的建议。地点是最重要的，因为任何解决办法都必须提供一定程度的保护，使其免受自然因素的影响。俗话说，房地产最重要的三个考虑因素是:“位置，位置，还是位置。”

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基于这个原因，多年来科学家们已经提出了许多建议，在能够起到一定的自然保护的地点建造月球生境。目前，其中最受欢迎的是南极艾特肯盆地，这是一个围绕月球南极区域的巨大撞击区域，有大量的陨石坑。

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这一地区的主要吸引人之处在于它被永久地遮蔽，这意味着它能拥有稳定的温度。此外，多个任务已经证实该地区存在水冰，这些水冰可以用来生产从氢燃料和氧气到饮用水和灌溉用水等各种产品。除此之外，任何殖民月球的尝试都需要利用增材制造等技术，如3D打印，机器人工人，远程展示。基地的制造和供应也尽可能使用当地资源，这就是一种所谓的就地资源利用(ISRU)的方法。

月球定居地的建造构想

美国宇航局和欧洲航天局多年来一直在探索这一概念，并已各自提出了将月球表层和其他资源转化为可用材料的方法。例如，自2013年以来，ESA一直与建筑设计公司Foster Partners合作设计他们的国际月球村。

他们提出的建造这个基地的方法包括在表面放置充气框架，然后用一种由月球风化层、氧化镁和结合盐制成的混凝土覆盖。美国宇航局提出了一个类似的方法，要求机器人工人使用“烧结”的风化层来打印3D基地。这包括熔化的风化层，用微波轰击它，然后打印出来的熔融陶瓷。

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其他的想法包括在地下建造栖息地，并在上层提供进入表面的通道，允许自然光进入。甚至有人提议在稳定的熔岩管内建造月球定居点，这样不仅可以保护月球免受空间真空和撞击的影响，而且可以更轻松地加压。

甚至有人提议在螺线管月球上安装一个能够提供自身辐射屏蔽的基座。这一概念是由土木工程师Marco Peroni在2017年AIAA空间与航天论坛和博览会上提出的，由一个由高压电缆围成的透明穹顶组成。这个环面将提供对辐射的主动磁屏蔽，并允许在表面的任何地方建立定居点。随后极地地区丰富的冰将为定居者提供稳定的饮用水、灌溉用水，甚至可以加工生产燃料和可呼吸的氧气。当然，严格的回收制度是必要的，以确保废物被保持在最低限度，堆肥厕所将最有可能取代冲水厕所。

这些堆肥厕所可以与月球风化层结合，创造出生长的土壤，然后可以使用当地收获的水灌溉。这将是至关重要的，因为月球殖民者将需要种植自己的大部分粮食，以减少需要定期从地球运送的货物数量。

殖民月球的好处

公平地说，在太阳系的任何天体上建立殖民地都有一些潜在的重大好处。但是在离地球最近的天体上建立殖民地将会特别有益。我们不仅能够进行研究，提取资源，并从新技术中获益，在月球上建立基地还将有助于其他行星和卫星的任务和殖民计划。

简单地说，在月球上的殖民地可以作为踏脚石到火星、金星、小行星带，以及更远的地方。通过在月球表面和轨道上建立基础设施——这些基础设施可以为前往太阳系更远地方的航天器补充燃料和维修——我们可以削减数十亿美元的深空任务成本。

这就是美国宇航局计划在月球轨道上建立一个空间站的原因之一——月球轨道平台门户(LOP-G)，又名月球门户，以前被称为深空门户。这也是欧洲航天局希望与国际合作伙伴一起建设月球村的原因之一。出于这个确切的原因，中国和俄罗斯也在考虑建立自己的地面或轨道前哨。

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月球研究也将是非常有利可图的。通过研究低重力对人体的影响，宇航员将更好地准备应对长时间太空旅行、火星任务和其他低重力存在的身体的影响。这些研究也有助于为在这些尸体上建立殖民地铺平道路。

月球的远端也为各种天文学提供了重要的机遇。由于月球背向地球，月球的远端不受无线电干扰，因此是射电望远镜的主要位置。由于月球没有大气层，光学望远镜阵列——就像ESO在智利的超大望远镜(VLT)——也不会受到干扰。

还有干涉仪，比如LIGO和视界望远镜(EHT)，它们将能够以更高的效率搜索引力波和成像黑洞。地质研究也可以进行，这将揭示更多关于月球和地球-月球系统的形成。

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月球上丰富的资源，如氦-3和各种珍贵的稀土金属，也可以促进出口经济。月球的逃逸速度远低于地球，为2.38 km/s (1.5 mps)，而地球的逃逸速度为11.186 km/s (6.95 mps)。这是因为月球的引力只有地球引力的一小部分(0.1654 g)，这意味着将有效载荷发射到太空要便宜得多。

当然，所有的一切都只是计划，至于能不能成为现实就看未来的发展了！

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