9月30日消息，公元3000年，人類(lèi)已經(jīng)耗盡了地球上所有的自然資源，成為一個(gè)太空種族，并在月球上建立了殖民地。巨大的密封穹頂橫跨在月球表面，里面是居住著(zhù)數十萬(wàn)人的城市。這顆冰冷、灰暗的地球衛星不知何故成了人類(lèi)的新家。

　　當然，這些純粹是科學(xué)幻想。但是，如果沒(méi)有一個(gè)人類(lèi)的外星殖民地，任何對未來(lái)的設想都是不完整的。月球是距離地球最近的天體，因此最容易被想象成我們未來(lái)的家園。但是，這一愿景與現實(shí)相符嗎?月球有一天會(huì )成為熱門(mén)的居住地嗎?如果是的話(huà)，條件惡劣的月球環(huán)境能實(shí)際支持多少人的生活?

　　回答這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是考慮月球的面積。月球的表面積約占地球陸地總面積的15.9%(不包括地球被海洋覆蓋的面積)。從理論上講，如果我們以地球上人口最多的城市的密度來(lái)填充這片區域，那月球表面可以容納數萬(wàn)億人口。

　　但是，月球表面能容納多少人，與月球表面能支持多少人生存是截然不同的問(wèn)題。在這方面，月球絕對可以算是地球的“窮親戚”。

　　“這是一個(gè)相當貧瘠的地方，”美國亞利桑那州行星科學(xué)研究所高級科學(xué)家達爾比說(shuō)，“每個(gè)物種都在尋求擴大自己的生態(tài)位。但是這一新的‘生態(tài)位’，也就是月球，對人類(lèi)來(lái)說(shuō)非常不適宜居住。”

　　與地球不同，雨水不會(huì )自由地降落在月球表面。更至關(guān)重要的是，月球也缺乏提供可呼吸空氣的大氣層。這顆地球的天然衛星也沒(méi)有現成的生態(tài)系統，可以方便地支持農業(yè)開(kāi)發(fā)。此外，月球還特別容易受到太陽(yáng)風(fēng)暴的影響。太陽(yáng)表面的爆發(fā)會(huì )發(fā)出電磁輻射，而沒(méi)有磁場(chǎng)的保護，月球無(wú)法使這些輻射偏轉。月球表面還具有巨大的溫差，黑夜與白天交替的時(shí)間也非常長(cháng)。

　　在1995年的月球殖民地的概念圖中，月球采礦設施正在澄海(Mare Serenitatis)盆地的火山土壤中開(kāi)采氧氣。這是一片廣闊的熔巖平原，資源豐富?！　∷羞@些都使在月球生活看起來(lái)極難實(shí)現。然而，令人驚訝的是，事實(shí)并非如此。理論上，在月球上尋求人類(lèi)生存的基本要素，包括空氣、水、食物和住所等，并不像你想象的那么遙不可及。

　　以空氣為例。要養活月球上最初的幾百人，我們首先必須把空氣輸送到月球表面，這可以通過(guò)將空氣泵入密封結構中來(lái)實(shí)現。歐洲空間局月球項目經(jīng)理馬庫斯·蘭德格拉夫(Markus Landgraf)表示，這看起來(lái)似乎不可持續，但在短期內，這種方法實(shí)際上是相當劃算的。“一開(kāi)始人們不需要太多的空氣，在很長(cháng)一段時(shí)間內，我們不需要在月球上制造空氣。我們可以把空氣從地球帶過(guò)來(lái)，”他說(shuō)，“運輸成本仍在可控范圍內。”

　　然而，如果人口增長(cháng)到數萬(wàn)，我們就需要在月球上合成氧氣，這將是一個(gè)成本高昂的過(guò)程。但蘭德格拉夫表示，未來(lái)幾十年太空探索的發(fā)展可能會(huì )使這一過(guò)程更加經(jīng)濟。他認為，這主要是因為推進(jìn)宇宙飛船需要氧氣，如果需求增加的話(huà)，“在月球上建造氧氣發(fā)生器供火箭推進(jìn)劑使用，而不是為人們提供飲用水和空氣，在經(jīng)濟上更有意義”。這將降低氧氣的生產(chǎn)成本，使月球居民更容易獲得可呼吸空氣。

　　水，到處是水

　　那么，人類(lèi)生活所必需的水呢?直到幾十年前，研究人員還認為月球是完全干燥的。但后來(lái)的研究發(fā)現，月球表面分布著(zhù)數量驚人的水。

　　“我們認為水是月球形成時(shí)留下來(lái)的。我們還知道，彗星基本上就像一個(gè)臟雪球，會(huì )周期性地撞擊月球表面，”達爾比說(shuō)，“有許多證據表明，彗星撞擊月球表面形成的環(huán)形山中仍然存在水冰。”她還表示，水的另一個(gè)來(lái)源是咆哮著(zhù)穿越太空的太陽(yáng)風(fēng)。這些攜帶質(zhì)子的粒子在月球上與電子碰撞，形成了氫。

　　所有這些加起來(lái)就形成了相當數量的月球水，也許足夠養活相當數量的人口。我們已經(jīng)在國際空間站上開(kāi)發(fā)了水回收系統，可以將宇航員的淋浴水、尿液和汗水處理為飲用水。該系統甚至可以回收他們呼吸出來(lái)的水分。在月球上，循環(huán)回收技術(shù)可以為居民創(chuàng )造一個(gè)閉環(huán)水源。

　　然而，即使回收利用，這些水的儲量也不是無(wú)限的。一遍又一遍地循環(huán)用水確實(shí)會(huì )帶來(lái)一些損失，所以需要不時(shí)地補充儲備。此外，戴爾指出，通過(guò)粉碎月球巖石，以及從深坑中挖出冰來(lái)提取月球的水，將需要大量昂貴的能源。

　　“我個(gè)人的感覺(jué)是，月球的殖民化是否成功，將取決于我們能否把氫帶到那里，”戴爾說(shuō)道。然而，運輸氫的成本也很高：每千克大約22萬(wàn)美元。

　　如果不知道現在的月球表面有多少水，就很難估計月球基地能養活多少人。但我們至少知道，為月球提供一個(gè)相對可持續的水源是可能的。蘭德格拉夫估計，月球開(kāi)拓者至少在最初的5到10年里都不需要開(kāi)采月球的水資源;因為第一批定居月球的可能只有十幾人，將他們所需的水運輸到月球上并循環(huán)利用的成本不會(huì )太高。

　　蘭德格拉夫表示，對于月球農業(yè)，我們可以用“幾乎像生態(tài)系統一樣的封閉圓頂”來(lái)模擬地球的環(huán)境條件。經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的日照和循環(huán)用水的培育，月球農作物有可能擴大規模，養活數千人。已經(jīng)有大量的研究表明，在太空種植農作物是可行的。

　　帶我飛向月球

　　關(guān)于人類(lèi)如何實(shí)現這一切，仍有許多未知數。從理論上講，月球的自然資源可以支持成千上萬(wàn)甚至數百萬(wàn)人的生活。那么，為什么直到現在還沒(méi)有人居住在月球上，注視著(zhù)地球呢?

　　蘭德格拉夫表示，殖民月球的最大障礙并不一定是自然資源的限制，而是用航天器把人送到月球的巨大成本。更經(jīng)濟地實(shí)現這一目標將需要更大膽的技術(shù)飛躍，比如太空電梯的發(fā)明。如果我們擁有這些技術(shù)，“就意味著(zhù)有成千上萬(wàn)的人可以在月球上生活，”蘭德格拉夫說(shuō)，“所以，水并不是限制因素，是運輸限制了我們。”

　　然而，我們還是需要迅速回到現實(shí)：目前，殖民月球還不是我們現實(shí)的目標。當然，我們可以把月球看作是地球末日時(shí)的諾亞方舟，但目前，各國的航天機構并未把月球視為遠離災難的前哨站，而只是一個(gè)研究中心，一個(gè)潛在的基地，從那里可以探索太陽(yáng)系的其他部分。

　　或許我們可以在南極洲尋找人類(lèi)如何定居月球的線(xiàn)索。南極洲可能是地球上最像月球的地方，這里居住的人口數量隨季節變動(dòng)，大約有1千到4千名研究人員。他們在寒冷干燥的環(huán)境中生活，完成他們的工作。目前的研究也推動(dòng)了對人類(lèi)定居月球的規劃，關(guān)于未來(lái)幾十年內會(huì )有多少人移居月球，更現實(shí)的想法是：一次幾千人，而不是數百萬(wàn)或數十億人。

　　戴爾表示，隨著(zhù)時(shí)間的推移，即使是研究南極的人群也可能逐漸減少，被更廉價(jià)、更高效的機器人所取代。她說(shuō)：“隨著(zhù)科技的進(jìn)步，幾乎沒(méi)有真的需要派人去做科學(xué)研究。”

　　這并不意味著(zhù)我們的月球殖民夢(mèng)已經(jīng)結束。一個(gè)重要的因素是，人類(lèi)有著(zhù)不可抑制的探索動(dòng)力。這可能會(huì )推動(dòng)未來(lái)的幾代人殖民月球，或將其作為其他太空探險的中轉站。“人類(lèi)是少數幾個(gè)不斷在探索的物種之一，即使沒(méi)有必要，”蘭德格拉夫說(shuō)，“(我們)在這一策略上非常成功。我們會(huì )改變這一點(diǎn)嗎?我不這么認為。”
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