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太空时代的穴居人

太空时代的穴居人

第一个月球基地或营地类似于南极营地,很巧合,也位于月球的两极,那里的温度与地球冬季两极的温度几乎相同。严酷的条件——温度和辐射,意味着工人们每24小时只能在户外待上几小时,而且要住在狭小的圆顶栖息地里。在他们的小屋里,生活很像现在的南极,只是空间更小……或者像ISS一样,但是要比空间站大一些。他们需要保持严格的锻炼机制,来对抗16%地球重力的影响。当然他们也有非常忙碌的日子,一天到晚进行基础设施建设或科学实验。其中一个好处是可以看到地球的奇妙景色,它的大小是满月的6倍。麻烦的是有毒的月尘,因为静电电荷的作用,它们会粘在任何东西上。

如果历史可以作为参考,月球上的劳动力可能主要是男性。今天偏远地区的矿区和科研地点就是这种情况。1970年以前很少有女性冒险前往南极;到1980年,男女性别比例约为20∶1;但到了2015年,探险队中女性的比例约占1/4。考虑到人们来去匆匆,这只能算是一个粗 略的估计。如今,性别平等在一些科学领域得到了体现,但在采矿和资源开发行业却没有那么明显,而正是这些行业可能会转移到月球。月球会不会像北达科他州的巴肯地区那样,成为一个无法无天的新兴城市?2006~2012年,大量涌入巴肯地区的男性工人带来了犯罪、暴力、酗酒、不正当性行为和其他令人讨厌的行为。这只是一种推测,但南极的活动并不像各个基地周围的冰那么纯净。

我并不是要把潜在的月球居民描绘成一群穴居人,但随着数量的增加,他们很可能像我们十几万年前的一些祖先那样生活在洞穴里。更准确地说,这些洞穴应该叫作熔岩洞,是数十亿年前在月球早期形成过程中被熔岩侵蚀而成的地下洞群。在我们想去的地方,也就是接近水或其他有价值资源的地方找到熔岩洞的机会非常渺茫,尤其是在我们重返月球后的第一个十年。因此,在不久的将来,我们需要的是简单的基地和人造地下连接系统。但就容纳数百甚至数千名工人而言,熔岩洞可能是一个选择。

和地球上的洞穴一样,熔岩洞可以很方便地变得又宽又平,有些估计有几百米宽。它们几乎是现成的庇护所,可以躲避辐射、流星体,在某种程度上还可以隔绝温度。熔岩洞的温度可能只有-20℃(-5℉)。[35]我们要做的就是把它们密封并且加压,让人们享受正常的,尽管是地下的生活。我们需要依靠人工照明,但这些熔岩洞确实 有天然的天窗。NASA的月球勘测轨道航天器(Lunar Reconnaissance Orbiter)已经拍摄到数百个洞,这些洞看起来像是进入地下洞穴的天窗。日本的“月球女神号”(SELENE)月球探测器在月球北半球风暴洋(Oceanus Procellarum)的马利厄斯丘陵(Marius Hills)地区发现了一处地下结构,它看起来像是一个5万米长、100米宽的洞穴。[36]

一些天然洞穴加上一个穹顶,就可以形成一个巨大的、加压的庇护所。离阿波罗11号着陆点几百千米远的静海洞(Mare Tranquillitatis Hole),是在月球上安营扎寨甚至是建造月球旅馆的可选之地。它长宽大约90米、深107米,有点像体育场。这个洞的底部似乎足够深,不受直接太阳辐射和大多数宇宙射线的威胁,在两周的太阴日期间可以用镜子将太阳光反射到地下区域。[37]底部的昼夜温度范围似乎非常适合居住,为-20℃~30℃(-5℉~85℉)。[38]

不要忘了我们还需要呼吸。虽然月球上没有空气,但月球土壤富含氧。氧在质量中的占比高达45%,只不过都被锁在诸如二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(FeO)和氧化镁(MgO)等矿物质中。开采这些矿物将释放氧气供人呼吸。除采矿外,NASA正在试验就地资源利用(In-Situ Resource Utilization,ISRU)产生氧气的方法。一种方法是将水(H2O)分解成氢(H)和氧(O),前提是有充足的水。另一种方法是利用温室植物进行二氧化碳/氧气循环,下文将进一步说明。还有一种方法是将土壤加热到900℃左右,然后与(进口的)氢气混合,生成水,再得到氧气。[39]其中一个项目是先驱者月球本地制氧试验台(Precursor In-situ Lunar Oxygen Testbed,PILOT)。该试验台于2008年建成,其生 产率相当于每年生产1000千克氧气,以支持月球前哨站。[40]

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